JP5510962B2 - Blade member - Google Patents

Blade member Download PDF

Info

Publication number
JP5510962B2
JP5510962B2 JP2010160056A JP2010160056A JP5510962B2 JP 5510962 B2 JP5510962 B2 JP 5510962B2 JP 2010160056 A JP2010160056 A JP 2010160056A JP 2010160056 A JP2010160056 A JP 2010160056A JP 5510962 B2 JP5510962 B2 JP 5510962B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyurethane
blade member
back layer
blade
layer
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010160056A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011039505A (en
Inventor
修士 阿部
美幸 上野
正広 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.)
Synztec Co Ltd
Original Assignee
Synztec Co Ltd
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 Synztec Co Ltd filed Critical Synztec Co Ltd
Priority to JP2010160056A priority Critical patent/JP5510962B2/en
Publication of JP2011039505A publication Critical patent/JP2011039505A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5510962B2 publication Critical patent/JP5510962B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、ブレード部材に関し、特に、電子写真法において感光体や転写ベルトなど、トナー像が形成され且つその後当該トナー像を被転写材に転写するトナー像担持体上のトナーを除去するクリーニングブレード部材、及び印刷用スキージー等として用いるのに好適なブレード部材に関する。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a blade member, and more particularly, a cleaning blade that removes toner on a toner image carrier that forms a toner image such as a photoreceptor or a transfer belt in electrophotography and then transfers the toner image to a transfer material. The present invention relates to a blade member suitable for use as a member and a squeegee for printing.

一般に電子写真プロセスでは、電子写真感光体あるいは転写ベルト等を繰り返し使用するために、トナーを除去するクリーニングブレードが用いられる。クリーニングブレードは、長期間に亘って感光体に当接させるものであるため、耐摩耗性が良好であることが求められる。また、感光体に当接させる際の感光体との摩擦による振動により、ブブブ、キューという異音、いわゆる鳴き現象が生じるという点が問題になっている。   In general, in an electrophotographic process, a cleaning blade for removing toner is used in order to repeatedly use an electrophotographic photosensitive member or a transfer belt. Since the cleaning blade is in contact with the photoconductor for a long period of time, it is required to have good wear resistance. Further, there is a problem that abnormal noise such as buzzing or cueing, that is, a so-called squealing phenomenon occurs due to vibration caused by friction with the photosensitive member when contacting the photosensitive member.

このため、従来鳴き対策として、種々の検討がなされている。例えば、厚さ方向に沿って特性の異なる材料を複数の層状に積層して構成し、クリーニングエッジ側の層を構成する材料を高硬度の樹脂としたクリーニングブレード(特許文献1参照)や、ゴム成分(A)と充填剤(B)と架橋剤(C)とを含む熱硬化性エラストマー組成物からなり、充填剤(B)及び架橋剤(C)を調整することにより鳴きを抑制したクリーニングブレード(特許文献2参照)などが提案されている。   For this reason, various investigations have been made as countermeasures against conventional noise. For example, a cleaning blade (see Patent Document 1) or a rubber made by laminating a plurality of layers of materials having different characteristics along the thickness direction, and the material constituting the layer on the cleaning edge side is a high-hardness resin A cleaning blade comprising a thermosetting elastomer composition containing a component (A), a filler (B), and a crosslinking agent (C), and suppressing noise by adjusting the filler (B) and the crosslinking agent (C) (See Patent Document 2) and the like.

従来のブレードは、製造工程が多くコストがかかる、ブレードとしての特性が不十分であるなどの問題があった。   Conventional blades have problems such as many manufacturing steps and high costs, and insufficient blade characteristics.

さらに、近年、ユニットのロングライフ化が進むにつれて感光体が高耐久品となっており、それに伴ってブレードにも高耐久性が求められている。   Furthermore, in recent years, as the unit has a long life, the photoconductor has become highly durable, and accordingly, the blade is also required to have high durability.

特開2004−184462号公報JP 2004-184462 A 特開2007−41454号公報JP 2007-41454 A

本発明はこのような事情に鑑み、鳴きを防止し、高耐久性のブレード部材を提供することを課題とする。   In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a highly durable blade member that prevents squealing.

上記課題を解決する本発明の第1の態様は、被接触体に接触させて用いられるブレード部材であって、前記被接触体に当接するエッジ層と、前記エッジ層の裏面に設けられた背面層との二層からなり、前記エッジ層は、ポリオール、イソシアネート化合物、及び架橋剤を少なくとも含むポリウレタン組成物を硬化・成形して得たポリウレタン部材からなり、前記背面層は、ポリオール、イソシアネート化合物、及び架橋剤を少なくとも含むポリウレタン組成物100質量部に対して、比重が2.0以上且つ薄板状でアスペクト比が3以上の無機充填剤を1〜30質量部配合して成形したポリウレタン部材からなることを特徴とするブレード部材にある。   A first aspect of the present invention that solves the above-described problem is a blade member that is used in contact with a contacted body, an edge layer that contacts the contacted body, and a back surface provided on the back surface of the edge layer The edge layer comprises a polyurethane member obtained by curing and molding a polyurethane composition containing at least a polyol, an isocyanate compound, and a crosslinking agent, and the back layer comprises a polyol, an isocyanate compound, And a polyurethane member formed by blending 1 to 30 parts by weight of an inorganic filler having a specific gravity of 2.0 or more and a thin plate shape and an aspect ratio of 3 or more with respect to 100 parts by weight of the polyurethane composition containing at least a crosslinking agent. The blade member is characterized by the above.

本発明の第2の態様は、第1の態様に記載のブレード部材において、前記ブレード部材は、40℃の貯蔵弾性率(1Hz)が2.0×10Pa以上であることを特徴とするブレード部材にある。 According to a second aspect of the present invention, in the blade member according to the first aspect, the blade member has a storage elastic modulus (1 Hz) at 40 ° C. of 2.0 × 10 7 Pa or more. Located on the blade member.

本発明の第3の態様は、第1又は第2の態様に記載のブレード部材において、前記無機充填剤が雲母又は珪灰石であることを特徴とするブレード部材にある。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the blade member according to the first or second aspect, wherein the inorganic filler is mica or wollastonite.

本発明の第4の態様は、第1〜3のいずれか一つの態様に記載のブレード部材において、前記ブレード部材は、10℃の貯蔵弾性率(1Hz)を(G’10)Pa、50℃の貯蔵弾性率(1Hz)を(G’50)Paとしたときの(G’10)/(G’50)が3以下であることを特徴とするブレード部材にある。   According to a fourth aspect of the present invention, in the blade member according to any one of the first to third aspects, the blade member has a storage elastic modulus (1 Hz) of 10 ° C. (G′10) Pa, 50 ° C. (G'10) / (G'50) when the storage elastic modulus (1 Hz) of (G'50) Pa is (G'50) Pa is 3 or less.

本発明の第5の態様は、第1〜4のいずれか一つの態様に記載のブレード部材において、前記背面層のポリウレタン部材の10℃及び50℃の反発弾性をそれぞれRbmT10及びRbmT50としたときの下記式で表されるΔRbm(%)と、前記背面層のポリウレタン組成物のみを硬化・成形した弾性体の10℃及び50℃の反発弾性をそれぞれRbnT10及びRbnT50としたときの下記式で表されるΔRbn(%)とが、100(ΔRbm−ΔRbn)/ΔRbn≧14の関係を満たすことを特徴とするブレード部材にある。 According to a fifth aspect of the present invention, in the blade member according to any one of the first to fourth aspects, the rebound resilience at 10 ° C. and 50 ° C. of the polyurethane member of the back layer is Rb mT10 and Rb mT50 , respectively. ΔRb m (%) expressed by the following formula, and the rebound resilience at 10 ° C. and 50 ° C. of the elastic body obtained by curing and molding only the polyurethane composition of the back layer is Rb nT10 and Rb nT50 , respectively. ΔRb n (%) represented by the following formula is in a blade member characterized by satisfying a relationship of 100 (ΔRbm−ΔRbn) / ΔRbn ≧ 14.

Figure 0005510962
Figure 0005510962

Figure 0005510962
Figure 0005510962

本発明のブレード部材は、エッジ層と背面層の二層からなり、背面層は、ポリウレタン組成物に対してアスペクト比が3以上の無機充填剤を所定量配合することにより、鳴きを防止し、さらに耐摩耗性に優れた高耐久性のブレード部材を提供することができるという効果を奏する。   The blade member of the present invention is composed of two layers of an edge layer and a back layer, and the back layer prevents squealing by blending a predetermined amount of an inorganic filler having an aspect ratio of 3 or more with respect to the polyurethane composition. Furthermore, there is an effect that a highly durable blade member having excellent wear resistance can be provided.

ヘタリ率の測定方法を示す図である。It is a figure which shows the measuring method of a settling rate.

本発明のブレード部材は、エッジ層と背面層の二層からなり、背面層は、ポリウレタン組成物に対し、比重が2.0以上且つ薄板状でアスペクト比が3以上の無機充填剤を所定量配合することにより、鳴きを防止し、耐摩耗性にも優れたものである。無機充填剤を配合することにより、振動に起因する摩耗を防止することができるためである。また、無機充填剤がスリップ運動を抑制するためか、フィルミングの発生がないものとなる。   The blade member of the present invention comprises two layers, an edge layer and a back layer. The back layer has a specific amount of inorganic filler having a specific gravity of 2.0 or more, a thin plate shape, and an aspect ratio of 3 or more with respect to the polyurethane composition. By blending, it prevents squealing and has excellent wear resistance. This is because wear due to vibration can be prevented by blending the inorganic filler. Further, the inorganic filler suppresses the slip motion, or no filming occurs.

本発明のブレード部材において、エッジ層は、被接触体に当接する側の層であり、ポリオール、ポリイソシアネート、及び架橋剤を含むポリウレタン組成物を硬化・成形したポリウレタン部材からなるものである。一方、背面層は、エッジ層の裏面に設けられる層であり、ポリオール、イソシアネート化合物、及び架橋剤を少なくとも含むポリウレタン組成物100質量部に対して、比重が2.0以上且つ薄板状でアスペクト比が3以上の無機充填剤を1〜30質量部配合して成形したポリウレタン部材からなるものである。この構成により、エッジ層の機械的強度等の特性を維持しつつ、背面層により、ブレード部材の鳴きを防止し且つ耐摩耗性を向上させることができる。すなわち、例えばクリーニング特性などの所望のブレード特性を維持しつつ、鳴きを防止し、高耐久性のものとすることができる。本発明では、背面層のみに所定量の無機充填剤を配合しているので、被接触体を傷つけたり膜の剥がれを発生させたりすることがなく、鳴きを防止し、耐摩耗性に優れたものを実現することができる。   In the blade member of the present invention, the edge layer is a layer in contact with the contacted body, and is made of a polyurethane member obtained by curing and molding a polyurethane composition containing a polyol, a polyisocyanate, and a crosslinking agent. On the other hand, the back layer is a layer provided on the back surface of the edge layer, and has a specific gravity of 2.0 or more and a thin plate-like aspect ratio with respect to 100 parts by mass of the polyurethane composition containing at least a polyol, an isocyanate compound, and a crosslinking agent. Is made of a polyurethane member formed by blending 1 to 30 parts by mass of 3 or more inorganic fillers. With this configuration, the blade layer can be prevented from squealing and wear resistance can be improved by the back layer while maintaining the properties such as the mechanical strength of the edge layer. That is, for example, squealing can be prevented and high durability can be achieved while maintaining desired blade characteristics such as cleaning characteristics. In the present invention, since a predetermined amount of the inorganic filler is blended only in the back layer, the contacted object is not damaged or the film is not peeled off, the squeal is prevented, and the wear resistance is excellent. Things can be realized.

エッジ層は、ポリオール、ポリイソシアネート、及び架橋剤を含むポリウレタン組成物を硬化・成形したポリウレタン部材からなるものである。詳細は後述するが、ポリオール、ポリイソシアネート、及び架橋剤の種類や配合を調整することにより、破断伸びや引張強度等の機械的強度が高く、高硬度で耐摩耗性に優れたものとするのが好ましい。   The edge layer is made of a polyurethane member obtained by curing and molding a polyurethane composition containing a polyol, a polyisocyanate, and a crosslinking agent. Details will be described later, but by adjusting the types and blends of polyols, polyisocyanates, and cross-linking agents, mechanical strength such as elongation at break and tensile strength is high, high hardness and excellent wear resistance. Is preferred.

背面層は、ポリオール、イソシアネート化合物、及び架橋剤を少なくとも含むポリウレタン組成物100質量部に対して、比重が2.0以上でアスペクト比が3以上の無機充填剤を1〜30質量部配合、好ましくは5〜15質量部配合して成形したポリウレタン部材からなるものである。これにより、ブレード部材は、鳴きを防止し、耐摩耗性に優れたものとなる。また、無機充填剤がスリップ運動を抑制するためか、ブレード部材は、フィルミングの発生がないものとなる。なお、無機充填剤の配合量が1質量部未満であると無機充填剤による効果が十分には得ることができず、無機充填剤の配合量が30質量部より多くなると、ウレタン結合量が減り、耐ヘタリ特性が低下してしまい経時的に線圧が低下したり、硬度が著しく上昇したりしてしまう。   The back layer contains 1 to 30 parts by weight of an inorganic filler having a specific gravity of 2.0 or more and an aspect ratio of 3 or more, preferably 100 parts by weight of a polyurethane composition containing at least a polyol, an isocyanate compound, and a crosslinking agent. Is a polyurethane member formed by blending 5 to 15 parts by mass. Thereby, a blade member prevents a squeal and becomes the thing excellent in abrasion resistance. In addition, the blade member does not generate filming because the inorganic filler suppresses the slip motion. In addition, the effect by an inorganic filler cannot fully be acquired as the compounding quantity of an inorganic filler is less than 1 mass part, and when the compounding quantity of an inorganic filler becomes more than 30 mass parts, a urethane bond amount will reduce. As a result, the anti-sag property decreases, and the linear pressure decreases with time, or the hardness increases remarkably.

ここで、無機充填剤は、比重が2.0以上且つ薄板状でアスペクト比が3以上のものであり、好ましくは、アスペクト比が3〜20である。かかる無機充填剤の比重は2.0以上であればよいが、例えば、2.0以上4.0以下のものが挙げられる。ここで、薄板状とは、フレーク状等、板状の形状をいい、層状化合物を含むものである。無機充填剤は、平面視した際の形状は特に限定されず、アスペクト比が3以上となっていればよい。アスペクト比とは、厚さを除いた長手寸法/短手寸法をいう。なお、比重が2.0未満又は/及びアスペクト比が3未満の無機充填剤を配合しても、鳴きを防止する効果が得られない。比重が2.0以上且つ薄板状でアスペクト比が3以上の無機充填剤としては、雲母、珪灰石、石英等が挙げられ、フレーク径、比重、アスペクト比の変更により機能調整が容易にできるため特に雲母が好ましい。   Here, the inorganic filler has a specific gravity of 2.0 or more, a thin plate shape and an aspect ratio of 3 or more, and preferably an aspect ratio of 3 to 20. The specific gravity of the inorganic filler may be 2.0 or more, and examples thereof include 2.0 to 4.0. Here, the thin plate shape means a plate shape such as a flake shape and includes a layered compound. The shape of the inorganic filler when viewed in plan is not particularly limited, and it is sufficient that the aspect ratio is 3 or more. The aspect ratio refers to the long dimension / short dimension excluding the thickness. In addition, even if it mix | blends the inorganic filler whose specific gravity is less than 2.0 or / and aspect ratio is less than 3, the effect which prevents a squeal is not acquired. Examples of inorganic fillers having a specific gravity of 2.0 or more, a thin plate shape, and an aspect ratio of 3 or more include mica, wollastonite, quartz and the like, and the function can be easily adjusted by changing the flake diameter, specific gravity, and aspect ratio. Mica is particularly preferable.

本発明のブレード部材は、背面層に所定の無機充填剤を配合したものであり、エッジ層には無機充填剤を配合していない。これにより、ブレード部材が、被接触体を傷つけたり膜の剥がれを発生させたりすることがない。ブレード部材は、エッジ層に無機充填剤を含まず、肉厚方向全体における無機充填剤の存在領域の比率が10〜98%であればよく、好ましくは50〜90%である。なお、ブレード部材の肉厚方向全体における無機充填剤の存在領域の比率が10%未満であると無機充填剤による鳴き防止効果が十分に発揮されず、98%より大きいとヘタリによりブレード特性が低下してしまう虞がある。無機充填剤は、背面層のいずれの領域に存在していてもよく、例えば、背面層のブレード部材の接触面とは反対側の面、いわゆる裏面側に偏った状態で存在していても、背面層の全体に均一に分散した状態で存在していてもよい。   In the blade member of the present invention, a predetermined inorganic filler is blended in the back layer, and no inorganic filler is blended in the edge layer. Thereby, a blade member does not damage a to-be-contacted body or generate | occur | produce peeling of a film | membrane. The blade member does not contain an inorganic filler in the edge layer, and the ratio of the area where the inorganic filler is present in the entire thickness direction may be 10 to 98%, preferably 50 to 90%. In addition, if the ratio of the area where the inorganic filler is present in the entire thickness direction of the blade member is less than 10%, the effect of preventing the squealing by the inorganic filler is not sufficiently exhibited. There is a risk of it. The inorganic filler may be present in any region of the back layer, for example, the surface of the back layer opposite to the contact surface of the blade member, that is, in a state biased to the so-called back side, You may exist in the state disperse | distributed uniformly to the whole back layer.

エッジ層と背面層の厚さの割合は特に限定されないが、エッジ層の厚さ/背面層の厚さ
が0.05〜3となるようにするのが好ましい。
The ratio of the thickness of the edge layer and the back layer is not particularly limited, but it is preferable that the thickness of the edge layer / the thickness of the back layer be 0.05 to 3.

本発明のブレード部材は、ポリウレタン組成物に対して所定量の無機充填剤を配合した背面層を具備することにより、貯蔵弾性率が上昇する。貯蔵弾性率は、ブレード部材の振動能力の指標とすることができるものであり、貯蔵弾性率が高いブレード部材はウレタン結合から伝わる振動を減衰する能力が高い。本発明のブレード部材は、従来のブレード部材に比べて貯蔵弾性率が高くなることにより、鳴きの防止やトナーや外添剤のフィルミング防止に優れたものとなる。ブレード部材は、40℃の貯蔵弾性率(1Hz)が1.0×107Pa以上であることが好ましく、2.0×10Pa以上であるのがさらに好ましく、特に3.0×107Pa以上であることが好ましい。この条件を満たすブレード部材は、より厳しい条件においても鳴きが防止される。 The blade member of the present invention includes a back layer in which a predetermined amount of an inorganic filler is blended with the polyurethane composition, so that the storage elastic modulus is increased. The storage elastic modulus can be used as an index of the vibration capability of the blade member, and the blade member having a high storage elastic modulus has a high ability to attenuate the vibration transmitted from the urethane bond. Since the blade member of the present invention has a higher storage elastic modulus than the conventional blade member, it is excellent in preventing squealing and preventing filming of toner and external additives. The blade member preferably has a storage elastic modulus (1 Hz) at 40 ° C. of 1.0 × 10 7 Pa or more, more preferably 2.0 × 10 7 Pa or more, and particularly 3.0 × 10 7 Pa. It is preferable that it is Pa or more. The blade member that satisfies this condition is prevented from squeaking even under more severe conditions.

また、ブレード部材は、10℃の貯蔵弾性率(1Hz)を(G’10)Pa、50℃の貯蔵弾性率(1Hz)を(G’50)Paとしたときの(G’10)/(G’50)が3以下であるのが好ましい。3以下となることにより、環境依存性の小さいものとなり、環境が変化しても十分に安定したクリーニング性を維持することができるためである。   The blade member has a storage elastic modulus (1 Hz) at 10 ° C. of (G′10) Pa and a storage elastic modulus (1 Hz) at 50 ° C. of (G ′ 50) Pa. G′50) is preferably 3 or less. This is because when the ratio is 3 or less, the environment dependency is small, and even when the environment changes, a sufficiently stable cleaning property can be maintained.

また、本発明にかかる背面層は、所定量の無機充填剤が配合されていることにより温度依存性が低下し、環境が変化しても機械的特性等が安定したものとなる。背面層のポリウレタン部材は、例えば、ポリウレタン部材の10℃及び50℃の反発弾性をそれぞれRbmT10及びRbmT50としたときの下記式で表されるΔRbm(%)と、背面層のポリウレタン組成物のみを硬化・成形した弾性体の10℃及び50℃の反発弾性をそれぞれRbnT10及びRbnT50としたときの下記式で表されるΔRbn(%)とが、100(ΔRbm−ΔRbn)/ΔRbn≧14の関係を満たすものとなる。 In addition, the back layer according to the present invention has a temperature dependency that is reduced due to the blending of a predetermined amount of the inorganic filler, and the mechanical properties and the like are stabilized even when the environment changes. The polyurethane member of the back layer is, for example, ΔRbm (%) represented by the following formula when the rebound resilience of the polyurethane member at 10 ° C. and 50 ° C. is Rbm T10 and Rbm T50 , respectively, and the polyurethane composition of the back layer only ΔRbn (%) represented by the following formulas when the rebound resilience at 10 ° C. and 50 ° C. of the elastic body cured and molded from Rbn T10 and Rbn T50 is 100 (ΔRbm−ΔRbn) / ΔRbn ≧ 14 It will satisfy the relationship.

Figure 0005510962
Figure 0005510962

Figure 0005510962
Figure 0005510962

背面層のヘタリ率は7.0%以下であるのが好ましい。ここでいうヘタリ率とは、以下の方法により求められるものである。背面層は、耐ヘタリ性に優れたポリウレタン組成物を選択して成形すればよい。ヘタリ率が7.0%以下である背面層を設けることにより、ブレード部材は耐ヘタリ性に優れたものとなる。ブレード部材のヘタリ率は10%未満であるのが好ましい。   It is preferable that the back layer has a set rate of 7.0% or less. Here, the set rate is obtained by the following method. The back layer may be molded by selecting a polyurethane composition excellent in set resistance. By providing the back layer having a settling rate of 7.0% or less, the blade member has excellent settling resistance. The settling rate of the blade member is preferably less than 10%.

図1(a)に示すように、テストサンプル10(背面層又はブレード部材)に、ホルダ部材20Aを固着したブレードを、押し付け用土台30に、初期設定角度θを25°、食い込み量yを1.7mmで押し付け、放置環境(温度45℃×湿度95%)に72時間放置し、さらに放置環境から取り出して6時間変形状態で常温放置し、押し付け用土台30から解除後30分常温放置する。その後、図1(b)に示すようにホルダ部材20Aを固定治具40に固定し、ハイトゲージを使用してピックテスターにより倒れ込み量hを測定し、試験前の倒れ込み量hと比較してヘタリ量(h−h)を求め、以下の式からヘタリ率を求める。 As shown in FIG. 1A, a blade having a holder member 20A fixed to a test sample 10 (back layer or blade member) is attached to a pressing base 30, an initial set angle θ is 25 °, and a biting amount y is 1 Press at 7 mm, leave in a standing environment (temperature 45 ° C. × humidity 95%) for 72 hours, take out from the standing environment, leave in a deformed state for 6 hours, and leave at room temperature for 30 minutes after releasing from the pressing base 30. Thereafter, as shown in FIG. 1B, the holder member 20A is fixed to the fixing jig 40, the amount of collapse h is measured by a pick tester using a height gauge, and compared with the amount of collapse h 0 before the test. The amount (h 0 -h) is obtained, and the settling rate is obtained from the following equation.

Figure 0005510962
Figure 0005510962

背面層のポリウレタン組成物は、ポリオールとポリイソシアネートに、架橋剤等を配合させたものである。   The polyurethane composition for the back layer is obtained by mixing a polyol and polyisocyanate with a crosslinking agent or the like.

ポリオールとしては、ジオールと二塩基酸との脱水縮合で得られるポリエステルポリオール、ジオールとアルキルカーボネートの反応により得られるポリカーボネートポリオール、カプロラクトン系のポリオール、ポリエーテルポリオール等を挙げることができ、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG)が好ましい。ポリオールは1種でも、2種以上を併用してもよい。また、ポリオールは、分子量が1000〜3000であることが好ましい。なお、分子量が1000〜1500のポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG)を用いた場合は、比較的容易に貯蔵弾性率を高くすることができる。   Examples of the polyol include polyester polyol obtained by dehydration condensation of diol and dibasic acid, polycarbonate polyol obtained by reaction of diol and alkyl carbonate, caprolactone-based polyol, polyether polyol, and the like. Polytetramethylene ether Glycol (PTMG) is preferred. The polyol may be used alone or in combination of two or more. The polyol preferably has a molecular weight of 1000 to 3000. When polytetramethylene ether glycol (PTMG) having a molecular weight of 1000 to 1500 is used, the storage elastic modulus can be increased relatively easily.

ポリオールと反応させるポリイソシアネートは、分子構造が比較的剛直でないものであることが好ましく、例えば、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、2,6−トルエンジイソシアネート(TDI)、1,6−ヘキサンジイソシアネート(HDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)及び3,3−ジメチルフェニル−4,4−ジイソシアネート(TODI)等を挙げることができる。特に、好適なものはMDIである。ポリイソシアネートは1種でも、2種以上を併用してもよい。ポリイソシアネートの配合割合は、ポリウレタン中に30〜80質量%であることが好ましい。30質量%未満では引張強さが不十分になる場合があるからであり、80質量%より多いと永久伸びが大きくなりすぎるためである。   The polyisocyanate to be reacted with the polyol preferably has a relatively non-rigid molecular structure. For example, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 2,6-toluene diisocyanate (TDI), 1,6-hexane Examples thereof include diisocyanate (HDI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), and 3,3-dimethylphenyl-4,4-diisocyanate (TODI). Particularly preferred is MDI. Polyisocyanate may be used alone or in combination of two or more. The blending ratio of the polyisocyanate is preferably 30 to 80% by mass in the polyurethane. This is because if it is less than 30% by mass, the tensile strength may be insufficient, and if it exceeds 80% by mass, the permanent elongation becomes too large.

架橋剤としては、ジオール(2官能)、トリオール(3官能)、テトラオール(4官能)等が挙げられ、これらは勿論、併用してもよい。また、架橋剤としてアミン系化合物を用いてもよい。   Examples of the crosslinking agent include diol (bifunctional), triol (trifunctional), tetraol (tetrafunctional), and the like. Of course, these may be used in combination. An amine compound may be used as a crosslinking agent.

ジオールは特に限定されないが、例えば、プロパンジオール(PD)、ブタンジオール(BD)が挙げられる。また、トリオールも特に限定されないが、分子量が120〜2500のトリオールが好ましく、さらに好ましくは120〜1000のトリオールである。具体的には、トリメチロールエタン(TME)、トリメチロールプロパン(TMP)等の短鎖トリオールや、分子量がそれらよりも大きい下記式(1)で表されるカプロラクトン系トリオール(εカプロラクトンから合成されるトリオール)等を挙げることができる。なお、トリオールはクリープや応力緩和などの特性を改良するために添加されるものである。   The diol is not particularly limited, and examples thereof include propanediol (PD) and butanediol (BD). The triol is not particularly limited, but a triol having a molecular weight of 120 to 2500 is preferable, and a triol having a molecular weight of 120 to 1000 is more preferable. Specifically, it is synthesized from a short-chain triol such as trimethylolethane (TME) or trimethylolpropane (TMP), or a caprolactone triol (ε caprolactone) represented by the following formula (1) having a molecular weight larger than those. Triol) and the like. Triol is added to improve characteristics such as creep and stress relaxation.

Figure 0005510962
Figure 0005510962

架橋剤の配合割合は特に限定されないが、架橋剤中の3官能架橋剤の割合が0〜60%であることが好ましく、より好ましくは5〜40%である。なお、2官能架橋剤も3官能架橋剤もそれぞれ二種以上混合して用いてもよい。   The blending ratio of the crosslinking agent is not particularly limited, but the ratio of the trifunctional crosslinking agent in the crosslinking agent is preferably 0 to 60%, more preferably 5 to 40%. Two or more types of bifunctional crosslinking agents and trifunctional crosslinking agents may be mixed and used.

エッジ層のポリウレタン組成物は、ポリオールとポリイソシアネートに、架橋剤等を配合させたものである。ポリオール、ポリイソシアネート、及び架橋剤は、それぞれ背面層で挙げたものと同様のものを用いることができる。   The polyurethane composition of the edge layer is obtained by blending a polyol and polyisocyanate with a crosslinking agent or the like. As the polyol, polyisocyanate, and cross-linking agent, the same materials as those described for the back layer can be used.

また、エッジ層のポリウレタン部材、及び背面層のポリウレタン部材は、いずれもα値が0.7〜1.0であることが好ましい。α値とは、下記式で表される値である。α値が、1.0より大きいと架橋剤の官能基(水酸基やアミノ基等)が残存するため当接する感光体等を汚染してしまい、0.7未満では架橋密度が少なすぎて強度が不十分となったり、残存イソシアネートの失活に時間がかかり感光体等を汚染する場合がある。   Further, it is preferable that the polyurethane member of the edge layer and the polyurethane member of the back layer have an α value of 0.7 to 1.0. The α value is a value represented by the following formula. If the α value is larger than 1.0, the functional group (hydroxyl group, amino group, etc.) of the crosslinking agent remains, so that the contacting photoreceptor is contaminated, and if it is less than 0.7, the crosslinking density is too small and the strength is low. In some cases, it may become insufficient, or it may take time to deactivate the residual isocyanate, which may contaminate the photoreceptor.

Figure 0005510962
Figure 0005510962

本発明にかかるエッジ層及び背面層は、それぞれ上述したポリオールに、ポリイソシアネート質量部、架橋剤の質量部及び比率等を調整して配合し、背面層の場合はさらに所定量の無機充填剤を配合して、これらを反応させることにより製造することができる。   The edge layer and the back layer according to the present invention are blended with the above-described polyol by adjusting the polyisocyanate part by mass, the mass part and the ratio of the crosslinking agent, and in the case of the back layer, a predetermined amount of inorganic filler is further added. It can manufacture by mix | blending and making these react.

被接触体に接触するエッジ層を高硬度にし、エッジ層の裏面に設けられた背面層をエッジ層に比べて低硬度とするのが好ましく、具体的には、エッジ層の硬度はJIS Aで70〜90°、背面層の硬度はJIS Aで60〜80°であることが好ましい。被接触体に接触するエッジ層を高硬度にし、エッジ層の裏面に設けられた背面層をエッジ層に比べて低硬度とすることで、耐摩耗性及び耐ヘタリ性に優れた高耐久性のブレード部材となる。   It is preferable that the edge layer in contact with the contacted body has a high hardness and the back layer provided on the back surface of the edge layer has a lower hardness than the edge layer. Specifically, the hardness of the edge layer is JIS A. It is preferable that the hardness of 70-90 degrees and a back layer is 60-80 degrees by JISA. The edge layer in contact with the contacted body has a high hardness, and the back layer provided on the back surface of the edge layer has a lower hardness than the edge layer, so that it has high durability and excellent wear resistance. It becomes a blade member.

本発明にかかるブレード部材は、プレポリマー法やワンショット法などのポリウレタンの一般的な製造方法を用いることができるが、遠心成形により形成するのが好ましい。遠心成形機の回転ドラムの回転数の制御により、背面層の無機充填剤の分散状態を容易に調整することができるためである。また、エッジ層と背面層を一体的に成形することができるためである。   The blade member according to the present invention can use a general method for producing polyurethane such as a prepolymer method or a one-shot method, but is preferably formed by centrifugal molding. This is because the dispersion state of the inorganic filler in the back layer can be easily adjusted by controlling the rotational speed of the rotary drum of the centrifugal molding machine. Moreover, it is because an edge layer and a back layer can be shape | molded integrally.

遠心成形法で製造する場合には、まず、遠心成形機の回転ドラムを所定の回転数で回転しながらエッジ層及び背面層の成形材料を順次投入して成形する。ドラム内に例えば背面層の材料をまず投入し、背面層を成形した後、エッジ層の材料を投入し、背面層上にエッジ層を成形する。このとき、先に成形する層が完全に硬化しないうちに次に成形する層の材料を投入するのが好ましい。これにより二層を一体的に成形することができる。また、エアー面、すなわち後に成形する層の表面の方が金型面より平坦となるので、エアー面側が被帯電体と接触するように用いるのが望ましい。   In the case of manufacturing by the centrifugal molding method, first, the molding material of the edge layer and the back layer is sequentially added and molded while rotating the rotary drum of the centrifugal molding machine at a predetermined rotational speed. For example, the material of the back layer is first put into the drum, and after forming the back layer, the material of the edge layer is put, and the edge layer is formed on the back layer. At this time, it is preferable to introduce the material of the layer to be molded next before the layer to be molded first is not completely cured. Thereby, a two-layer can be shape | molded integrally. In addition, since the air surface, that is, the surface of the layer to be molded later is flatter than the mold surface, it is desirable to use the air surface so that it is in contact with the member to be charged.

ただし、ブレード部材の成形方法はこれに制限されるものではなく、例えば注型などにより成形した背面層上に、別途、注型してエッジ層を成形する方法、又はディッピング処理やスプレー処理によりエッジ層を成形する方法などが挙げられる。   However, the method of forming the blade member is not limited to this. For example, the edge layer is formed by casting separately on the back layer formed by casting, or the edge is formed by dipping or spraying. Examples include a method of forming a layer.

このようにして製造したポリウレタンを切断等して、所定の寸法のブレード部材とし、これを接着剤等で支持部材に接着すればブレードとなる。   The polyurethane produced in this manner is cut or the like to form a blade member of a predetermined size, and this is bonded to the support member with an adhesive or the like to form a blade.

本発明のブレード部材は、上述したように、エッジ層を破断伸びや引張強度等の機械的強度が高く、高硬度で耐摩耗性に優れたものとし、背面層により鳴きを防止し、耐摩耗性に優れたものとすることにより、所望のブレード特性を維持しつつ、鳴きを防止した高耐久性のものとなる。   In the blade member of the present invention, as described above, the edge layer has high mechanical strength such as elongation at break and tensile strength, high hardness and excellent wear resistance, and the back layer prevents noise and wear resistance. By making it excellent in performance, it becomes highly durable with squealing while maintaining desired blade characteristics.

本発明のブレード部材は、電子写真感光体、転写プロセスに用いる転写ドラム及び転写ベルト、又は中間搬送ベルトのクリーニングに用いられるクリーニングブレード部材に用
いて好適なものであるが、これに限定されず、例えば、トナー規制ブレード、金属性クリーニングロール等に用いて好適なものである。
The blade member of the present invention is suitable for use as an electrophotographic photosensitive member, a transfer drum and transfer belt used in a transfer process, or a cleaning blade member used for cleaning an intermediate conveyance belt, but is not limited thereto. For example, it is suitable for use in toner regulating blades, metallic cleaning rolls, and the like.

以下、本発明のブレード部材を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, although the blade member of this invention is demonstrated based on an Example, this invention is not limited to this.

<ポリウレタンA>
1,9−ノナンジオールとアジピン酸とから得た分子量2000の1,9NDアジペート100質量部に、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)40質量部、架橋剤として1,4−ブタンジオール/トリメチロールプロパン混合液(モル比:85/15)を8.1質量部とし、ポリウレタン組成物とした。
<Polyurethane A>
100 parts by mass of 1,9ND adipate having a molecular weight of 2000 obtained from 1,9-nonanediol and adipic acid, 40 parts by mass of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), and 1,4-butanediol / trimethyl as a crosslinking agent The methylolpropane mixed solution (molar ratio: 85/15) was 8.1 parts by mass to obtain a polyurethane composition.

<ポリウレタンa>
1,9−ノナンジオールとアジピン酸とから得た分子量2000の1,9NDアジペート100質量部に、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)40質量部、架橋剤として1,4−ブタンジオール/トリメチロールプロパン混合液(モル比:85/15)を8.1質量部としたポリウレタン組成物に、雲母(クラライトマイカ;比重2.85、アスペクト比20,株式会社クラレ社製)1質量部を配合した。
<Polyurethane a>
100 parts by mass of 1,9ND adipate having a molecular weight of 2000 obtained from 1,9-nonanediol and adipic acid, 40 parts by mass of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), and 1,4-butanediol / trimethyl as a crosslinking agent To a polyurethane composition having 8.1 parts by mass of a methylolpropane mixed solution (molar ratio: 85/15), 1 part by mass of mica (clarite mica; specific gravity 2.85, aspect ratio 20, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) Blended.

<ポリウレタンb>
クラライトマイカを5質量部とした以外は、ポリウレタンaと同様にした。
<Polyurethane b>
The same as polyurethane a, except that the clarite mica was changed to 5 parts by mass.

<ポリウレタンc>
クラライトマイカを15質量部とした以外は、ポリウレタンaと同様にした。
<Polyurethane c>
The same as polyurethane a except that the clarite mica was changed to 15 parts by mass.

<ポリウレタンd>
クラライトマイカを30質量部とした以外は、ポリウレタンaと同様にした。
<Polyurethane d>
The same as polyurethane a except that the clarite mica was changed to 30 parts by mass.

<ポリウレタンe>
クラライトマイカを0.5質量部とした以外は、ポリウレタンaと同様にした。
<Polyurethane e>
The same as polyurethane a, except that clalite mica was changed to 0.5 parts by mass.

<ポリウレタンf>
クラライトマイカを33質量部とした以外は、ポリウレタンaと同様にした。
<Polyurethane f>
The same as polyurethane a, except that the mass of clalite mica was changed to 33 parts by mass.

<ポリウレタンg>
クラライトマイカの代わりに、珪灰石(NYAD400;比重2.90、アスペクト比3.0,NYCO社製)10質量部とした以外は、ポリウレタンaと同様にした。
<Polyurethane g>
Polyurethane a was the same as polyurethane a except that wollastonite (NYAD400; specific gravity 2.90, aspect ratio 3.0, manufactured by NYCO) was used instead of clalite mica.

<ポリウレタンh>
クラライトマイカの代わりに、炭化チタン(Ti9100;比重3.90、アスペクト比1.1,NYCO社製)10質量部とした以外は、ポリウレタンaと同様にした。
<Polyurethane h>
Instead of clalite mica, it was the same as polyurethane a except that the titanium carbide (Ti9100; specific gravity 3.90, aspect ratio 1.1, manufactured by NYCO) was 10 parts by mass.

<ポリウレタンi>
クラライトマイカの代わりに、珪酸アルミニウム(Dellite43B;比重1.60、アスペクト比14,LAVIOSA CHIMICA MINERARIA S.p.A社製)30質量部とした以外は、ポリウレタンaと同様にした。
<Polyurethane i>
Instead of clalite mica, it was the same as polyurethane a, except that 30 parts by mass of aluminum silicate (Delite 43B; specific gravity 1.60, aspect ratio 14, LAVIOSA CHIMICA MINARIA SpA) was used.

(試験例1)
ポリウレタンA及びa〜iを硬化・成形したポリウレタン部材のテストサンプルを形成し、各ポリウレタンからなるテストサンプルについて、ゴム硬度をJIS K6301に準拠して、23℃におけるヤング率をJIS K6254で25%伸長により、100%伸張時の引張強度(100%Modulus)、引張強度、及び切断時の伸び(破断伸び)をJIS K6251に準じて、引裂強度をJIS K6252、永久伸びをJIS K6262に準拠して測定した。また、10℃〜50℃の反発弾性(Rb)をJIS K6255に準拠したリュプケ式反発弾性試験装置により測定して、温度依存性についても評価した。各ポリウレタンの測定結果を、表1に示す。
(Test Example 1)
A polyurethane member test sample formed by curing and molding polyurethane A and a to i is formed. The test sample made of each polyurethane has a rubber hardness of JIS K6301, and a Young's modulus at 23 ° C. is increased by 25% according to JIS K6254. According to JIS K6251, the tensile strength at 100% elongation (100% Modulus), tensile strength, and elongation at break (breaking elongation) are measured according to JIS K6251, and the permanent elongation is measured according to JIS K6262. did. Further, the impact resilience (Rb) of 10 ° C. to 50 ° C. was measured by a Lüpke-type rebound resilience test apparatus based on JIS K6255, and the temperature dependence was also evaluated. The measurement results for each polyurethane are shown in Table 1.

Figure 0005510962
Figure 0005510962

(実施例1)
ポリウレタンa及びポリウレタンAを順次遠心成形機に投入して遠心成形することにより、ポリウレタンAを硬化・成形した肉厚0.2mmのポリウレタン部材からなるエッジ層と、ポリウレタンaを硬化・成形した肉厚1.8mmのポリウレタン部材からなる背面層とからなるブレード部材を成形した。これを板金(支持部材)に接着させて実施例1のブレードを成形した。なお、ブレード部材の肉厚方向全体における雲母の存在領域の比率は89%であった。
Example 1
Polyurethane a and polyurethane A are sequentially put into a centrifugal molding machine and then subjected to centrifugal molding, whereby an edge layer made of a polyurethane member having a thickness of 0.2 mm obtained by curing and molding polyurethane A, and a thickness obtained by curing and molding polyurethane a. A blade member comprising a back layer made of a 1.8 mm polyurethane member was molded. This was adhered to a sheet metal (support member) to form the blade of Example 1. The ratio of the mica existing area in the entire thickness direction of the blade member was 89%.

(実施例2)
ポリウレタンb及びポリウレタンAを順次遠心成形機に投入して遠心成形することにより、ポリウレタンAを硬化・成形した肉厚0.2mmのポリウレタン部材からなるエッジ層と、ポリウレタンbを硬化・成形した肉厚1.8mmのポリウレタン部材からなる背面層とからなるブレード部材を成形した。これを板金(支持部材)に接着させて実施例2のブレードを成形した。なお、ブレード部材の肉厚方向全体における雲母の存在領域の比率は89%であった。
(Example 2)
Polyurethane b and polyurethane A are sequentially put into a centrifugal molding machine and subjected to centrifugal molding, whereby an edge layer composed of a polyurethane member having a thickness of 0.2 mm obtained by curing and molding polyurethane A, and a thickness obtained by curing and molding polyurethane b. A blade member comprising a back layer made of a 1.8 mm polyurethane member was molded. This was adhered to a sheet metal (support member) to form the blade of Example 2. The ratio of the mica existing area in the entire thickness direction of the blade member was 89%.

(実施例3)
ポリウレタンc及びポリウレタンAを順次遠心成形機に投入して遠心成形することにより、ポリウレタンAを硬化・成形した肉厚0.5mmのポリウレタン部材からなるエッジ層と、ポリウレタンcを硬化・成形した肉厚1.5mmのポリウレタン部材からなる背面層とからなるブレード部材を成形した。これを板金(支持部材)に接着させて実施例3のブレードを成形した。なお、ブレード部材の肉厚方向全体における雲母の存在領域の比率は67%であった。
(Example 3)
Polyurethane c and polyurethane A are sequentially put into a centrifugal molding machine and subjected to centrifugal molding, whereby an edge layer composed of a polyurethane member having a thickness of 0.5 mm obtained by curing and molding polyurethane A, and a thickness obtained by curing and molding polyurethane c. A blade member comprising a back layer made of a 1.5 mm polyurethane member was molded. This was adhered to a sheet metal (support member) to form the blade of Example 3. The ratio of the mica existing area in the entire thickness direction of the blade member was 67%.

(実施例4)
ポリウレタンd及びポリウレタンAを順次遠心成形機に投入して遠心成形することにより、ポリウレタンAを硬化・成形した肉厚0.6mmのポリウレタン部材からなるエッジ層と、ポリウレタンdを硬化・成形した肉厚1.4mmのポリウレタン部材からなる背面層とからなるブレード部材を成形した。これを板金(支持部材)に接着させて実施例4のブレードを成形した。なお、ブレード部材の肉厚方向全体における雲母の存在領域の比率は57%であった。
(Example 4)
Polyurethane d and polyurethane A are sequentially put into a centrifugal molding machine and subjected to centrifugal molding, whereby an edge layer composed of a polyurethane member having a thickness of 0.6 mm obtained by curing and molding polyurethane A, and a thickness obtained by curing and molding polyurethane d. A blade member comprising a back layer made of a 1.4 mm polyurethane member was molded. This was adhered to a sheet metal (support member) to form the blade of Example 4. The ratio of the mica existing area in the entire thickness direction of the blade member was 57%.

(実施例5)
ポリウレタンg及びポリウレタンAを順次遠心成形機に投入して遠心成形することにより、ポリウレタンAを硬化・成形した肉厚0.5mmのポリウレタン部材からなるエッジ層と、ポリウレタンgを硬化・成形した肉厚1.5mmのポリウレタン部材からなる背面層とからなるブレード部材を成形した。これを板金(支持部材)に接着させて実施例5のブレードを成形した。なお、ブレード部材の肉厚方向全体における珪灰石の存在領域の比率は67%であった。
(Example 5)
By sequentially putting polyurethane g and polyurethane A into a centrifugal molding machine and performing centrifugal molding, an edge layer composed of a polyurethane member having a thickness of 0.5 mm obtained by curing and molding polyurethane A, and a thickness obtained by curing and molding polyurethane g. A blade member comprising a back layer made of a 1.5 mm polyurethane member was molded. This was adhered to a sheet metal (support member) to form the blade of Example 5. The ratio of the wollastonite existing area in the entire thickness direction of the blade member was 67%.

(比較例1)
ポリウレタンAを遠心成形機に投入して遠心成形することにより、ポリウレタンAを硬化・成形した肉厚2.0mmのポリウレタン部材からなるブレード部材を成形した。これを板金(支持部材)に接着させて比較例1のブレードを成形した。
(Comparative Example 1)
By putting polyurethane A into a centrifugal molding machine and performing centrifugal molding, a blade member made of a polyurethane member having a thickness of 2.0 mm obtained by curing and molding polyurethane A was molded. This was bonded to a sheet metal (support member) to form a blade of Comparative Example 1.

(比較例2)
ポリウレタンe及びポリウレタンAを順次遠心成形機に投入して遠心成形することにより、ポリウレタンAを硬化・成形した肉厚0.2mmのポリウレタン部材からなるエッジ層と、ポリウレタンeを硬化・成形した肉厚1.8mmのポリウレタン部材からなる背面層とからなるブレード部材を成形した。これを板金(支持部材)に接着させて比較例2のブレードを成形した。ブレード部材の肉厚方向全体における雲母の存在領域の比率は89%であった。
(Comparative Example 2)
By sequentially putting polyurethane e and polyurethane A into a centrifugal molding machine and performing centrifugal molding, an edge layer composed of a polyurethane member having a thickness of 0.2 mm obtained by curing and molding polyurethane A, and a thickness obtained by curing and molding polyurethane e. A blade member comprising a back layer made of a 1.8 mm polyurethane member was molded. This was adhered to a sheet metal (support member) to form a blade of Comparative Example 2. The ratio of the area where mica exists in the entire thickness direction of the blade member was 89%.

(比較例3)
ポリウレタンf及びポリウレタンAを順次遠心成形機に投入して遠心成形することにより、ポリウレタンAを硬化・成形した肉厚0.2mmのポリウレタン部材からなるエッジ層と、ポリウレタンfを硬化・成形した肉厚1.8mmのポリウレタン部材からなる背面層とからなるブレード部材を成形した。これを板金(支持部材)に接着させて比較例3のブレードを成形した。ブレード部材の肉厚方向全体における雲母の存在領域の比率は89%であった。
(Comparative Example 3)
Polyurethane f and polyurethane A are sequentially put into a centrifugal molding machine and centrifugally molded, whereby an edge layer composed of a polyurethane member having a thickness of 0.2 mm obtained by curing and molding polyurethane A, and a thickness obtained by curing and molding polyurethane f. A blade member comprising a back layer made of a 1.8 mm polyurethane member was molded. This was adhered to a sheet metal (support member) to form a blade of Comparative Example 3. The ratio of the area where mica exists in the entire thickness direction of the blade member was 89%.

(比較例4)
ポリウレタンh及びポリウレタンAを順次遠心成形機に投入して遠心成形することにより、ポリウレタンAを硬化・成形した肉厚0.5mmのポリウレタン部材からなるエッジ層と、ポリウレタンhを硬化・成形した肉厚1.5mmのポリウレタン部材からなる背面層とからなるブレード部材を成形した。これを板金(支持部材)に接着させて比較例4のブレードを成形した。ブレード部材の肉厚方向全体における炭化チタンの存在領域の比率は67%であった。
(Comparative Example 4)
Polyurethane h and polyurethane A are sequentially put into a centrifugal molding machine and centrifugally molded, whereby an edge layer made of a polyurethane member having a thickness of 0.5 mm, which is cured and molded of polyurethane A, and a thickness of cured and molded polyurethane h A blade member comprising a back layer made of a 1.5 mm polyurethane member was molded. This was adhered to a sheet metal (support member) to form a blade of Comparative Example 4. The ratio of the titanium carbide existing region in the entire thickness direction of the blade member was 67%.

(比較例5)
ポリウレタンi及びポリウレタンAを順次遠心成形機に投入して遠心成形することにより、ポリウレタンAを硬化・成形した肉厚0.2mmのポリウレタン部材からなるエッジ層と、ポリウレタンiを硬化・成形した肉厚1.8mmのポリウレタン部材からなる背面層とからなるブレード部材を成形した。これを板金(支持部材)に接着させて比較例5のブレードを成形した。ブレード部材の肉厚方向全体における珪酸アルミニウムの存在領域の比率は89%であった。
(Comparative Example 5)
By sequentially putting polyurethane i and polyurethane A into a centrifugal molding machine and performing centrifugal molding, an edge layer composed of a polyurethane member having a thickness of 0.2 mm, which is cured and molded of polyurethane A, and a thickness of cured and molded polyurethane i A blade member comprising a back layer made of a 1.8 mm polyurethane member was molded. This was adhered to a sheet metal (support member) to form a blade of Comparative Example 5. The ratio of the existing area of aluminum silicate in the entire thickness direction of the blade member was 89%.

(試験例2)
各実施例及び各比較例のブレード部材で背面層に用いたポリウレタン組成物を硬化・成形したポリウレタン部材のテストサンプルを作製し、反発弾性(Rb)をJIS K6255に準拠したリュプケ式反発弾性試験装置により、10℃及び50℃で測定し、各実施例及び各比較例のブレード部材の背面層の温度依存性について評価した。
(Test Example 2)
A test sample of a polyurethane member obtained by curing and molding the polyurethane composition used for the back layer with the blade member of each example and each comparative example was prepared, and the rebound resilience (Rb) was a Lupke-type rebound resilience test apparatus based on JIS K6255. And measured at 10 ° C. and 50 ° C., and the temperature dependence of the back layer of the blade member of each example and each comparative example was evaluated.

また、ブレード部材の10℃、40℃及び50℃の貯蔵弾性率(1Hz)をEXSTAR6000(SII社製)により測定した。結果を表2及び表3に示す。   Further, the storage elastic modulus (1 Hz) of the blade member at 10 ° C., 40 ° C. and 50 ° C. was measured by EXSTAR6000 (manufactured by SII). The results are shown in Tables 2 and 3.

(試験例3)
各実施例及び各比較例のブレード部材をクリーニングブレードとして実機(コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社製:magicolor5430)に取り付け、温度30℃×湿度90%の環境下で、トナー印字率5%のチャートにより、線速80mm/secで1枚完結運転を行い、1000枚印刷後に、印刷時の鳴きの有無の確認を聴覚により行った。鳴きが確認されなかった場合を○、鳴きが確認された場合を×とした。結果を表2及び表3に示す。この試験に用いたブレードの摩耗量をマイクロスコープにより確認を行い、摩耗量が10μm未満の場合を○、10μm以上の場合を×とした。結果を表2及び表3に示す。
(Test Example 3)
The blade member of each example and each comparative example was attached to an actual machine (manufactured by Konica Minolta Business Technologies, Inc .: magiccolor 5430) as a cleaning blade, and in a temperature 30 ° C. × humidity 90% environment, a toner printing rate 5% chart, One sheet was completely operated at a linear speed of 80 mm / sec. After printing 1000 sheets, the presence or absence of squeak during printing was confirmed by hearing. The case where no squeal was confirmed was marked with ◯, and the case where squeal was confirmed was marked with x. The results are shown in Tables 2 and 3. The amount of wear of the blade used in this test was confirmed with a microscope. The results are shown in Tables 2 and 3.

(試験例4)
各実施例及び各比較例のブレード部材のテストサンプル10にホルダ部材20Aを固着し、押し付け用土台30に、食い込み量1.7mm、25degの初期設定角度の倒れ込み量となるように取り付けた(図1(a)参照)。放置環境(温度45℃×湿度95%)に72時間放置し、さらに放置環境から取り出して6時間変形状態で常温放置し、押し付け用土台30から解除後30分常温放置した。その後、図1(b)に示すようにホルダ部材20Aを固定治具40に固定し、ハイトゲージを使用してピックテスターにより倒れ込み量hを測定し、ヘタリ率を求めた。ヘタリ率が10%未満を○、ヘタリ率が10%以上を×として耐ヘタリ性を評価した。結果を表2及び表3に示す。
(Test Example 4)
The holder member 20A is fixed to the blade member test sample 10 of each example and each comparative example, and is attached to the pressing base 30 so that the amount of biting is 1.7 mm and the initial set angle is 25 deg. 1 (a)). It was left for 72 hours in a standing environment (temperature 45 ° C. × humidity 95%), further removed from the standing environment, left in a deformed state for 6 hours, and left at room temperature for 30 minutes after being released from the pressing base 30. Thereafter, as shown in FIG. 1 (b), the holder member 20A was fixed to the fixing jig 40, the amount of collapse h was measured with a pick tester using a height gauge, and the settling rate was obtained. The sag resistance was evaluated with a sag rate of less than 10% and a sag rate of 10% or more as x. The results are shown in Tables 2 and 3.

Figure 0005510962
Figure 0005510962

Figure 0005510962
Figure 0005510962

(結果のまとめ)
実施例1〜5のブレード部材はいずれも、40℃の貯蔵弾性率(1Hz)が2.1×10Pa以上であり、(G’10)/(G’50)が1.23以下であり、100(ΔRbm−ΔRbn)/ΔRbn≧15であった。これらのブレード部材は、鳴きが発生することなく、耐ヘタリ性及び耐摩耗性に優れるものであった。
(Summary of results)
In all of the blade members of Examples 1 to 5, the storage elastic modulus (1 Hz) at 40 ° C. is 2.1 × 10 7 Pa or more, and (G′10) / (G′50) is 1.23 or less. Yes, and 100 (ΔRbm−ΔRbn) / ΔRbn ≧ 15. These blade members were excellent in set resistance and wear resistance without generating squeal.

これに対し、無機充填剤を配合していないポリウレタン部材のみからなる比較例1のブレード部材は、耐ヘタリ性に優れていたが、40℃の貯蔵弾性率(1Hz)が0.7×10Paと低く、鳴きが発生し、耐摩耗性に劣るものであった。 On the other hand, the blade member of Comparative Example 1 consisting only of a polyurethane member not blended with an inorganic filler was excellent in anti-sag property, but had a storage elastic modulus (1 Hz) at 40 ° C. of 0.7 × 10 7. Pa was low, squeal occurred, and the wear resistance was poor.

背面層に無機充填剤を0.5質量部配合した比較例2のブレード部材は、40℃の貯蔵弾性率(1Hz)が1.2×10Paと低く、鳴きが発生し、耐摩耗性に劣るものであった。 The blade member of Comparative Example 2 in which 0.5 part by mass of the inorganic filler is blended in the back layer has a storage elastic modulus (1 Hz) at 40 ° C. as low as 1.2 × 10 7 Pa, squealing, and wear resistance. It was inferior to.

背面層に無機充填剤を33質量部配合した比較例3のブレード部材は、ヘタリ率が10%以上であった。   The blade member of Comparative Example 3 in which 33 parts by mass of the inorganic filler was blended in the back layer had a set rate of 10% or more.

背面層にアスペクト比が1.1の無機充填剤を配合した比較例4のブレード部材は、耐ヘタリ性に優れていたが、40℃の貯蔵弾性率(1Hz)が1.3×10Paと低く、鳴きが発生し、耐摩耗性に劣るものであった。 The blade member of Comparative Example 4 in which an inorganic filler having an aspect ratio of 1.1 was blended in the back layer was excellent in anti-sag property, but the storage elastic modulus (1 Hz) at 40 ° C. was 1.3 × 10 7 Pa. The squeal occurred and the wear resistance was poor.

また、背面層に比重が1.6の無機充填剤を配合した比較例5のブレード部材は、(G’10)/(G’50)が3より大きく、耐摩耗性に劣るものであった。   Further, the blade member of Comparative Example 5 in which an inorganic filler having a specific gravity of 1.6 was blended in the back layer had a (G′10) / (G′50) larger than 3 and poor wear resistance. .

10 テストサンプル
20A ホルダ部材
30 押し付け用土台
40 固定治具
10 test sample 20A holder member 30 foundation for pressing 40 fixing jig

Claims (5)

被接触体に接触させて用いられるブレード部材であって、
前記被接触体に当接するエッジ層と、前記エッジ層の裏面に設けられた背面層との二層からなり、
前記エッジ層は、ポリオール、イソシアネート化合物、及び架橋剤を少なくとも含むポリウレタン組成物を硬化・成形して得たポリウレタン部材からなり、
前記背面層は、ポリオール、イソシアネート化合物、及び架橋剤を少なくとも含むポリウレタン組成物100質量部に対して、比重が2.0以上且つ薄板状でアスペクト比が3以上の無機充填剤を1〜30質量部配合して成形したポリウレタン部材からなることを特徴とするブレード部材。
A blade member used in contact with a contacted object,
It consists of two layers, an edge layer that contacts the contacted body and a back layer provided on the back surface of the edge layer,
The edge layer comprises a polyurethane member obtained by curing and molding a polyurethane composition containing at least a polyol, an isocyanate compound, and a crosslinking agent,
The back layer has an inorganic filler with a specific gravity of 2.0 or more, a thin plate shape, and an aspect ratio of 3 or more with respect to 100 parts by mass of a polyurethane composition containing at least a polyol, an isocyanate compound, and a crosslinking agent. A blade member comprising a polyurethane member formed by blending parts.
請求項1に記載のブレード部材において、前記ブレード部材は、40℃の貯蔵弾性率(1Hz)が2.0×10Pa以上であることを特徴とするブレード部材。 The blade member according to claim 1, wherein the blade member has a storage elastic modulus (1 Hz) at 40 ° C. of 2.0 × 10 7 Pa or more. 請求項1又は2に記載のブレード部材において、前記無機充填剤が雲母又は珪灰石であることを特徴とするブレード部材。 The blade member according to claim 1 or 2, wherein the inorganic filler is mica or wollastonite. 請求項1〜3のいずれか一項に記載のブレード部材において、前記ブレード部材は、10℃の貯蔵弾性率(1Hz)を(G’10)Pa、50℃の貯蔵弾性率(1Hz)を(G’50)Paとしたときの(G’10)/(G’50)が3以下であることを特徴とするブレード部材。 The blade member according to any one of claims 1 to 3, wherein the blade member has a storage elastic modulus (1 Hz) of 10 ° C (G'10) Pa and a storage elastic modulus (1 Hz) of 50 ° C ( A blade member, wherein (G′10) / (G′50) when G′50) Pa is 3 or less. 請求項1〜4のいずれか一項に記載のブレード部材において、前記背面層のポリウレタン部材の10℃及び50℃の反発弾性をそれぞれRbmT10及びRbmT50としたときの下記式で表されるΔRbm(%)と、前記背面層のポリウレタン組成物のみを硬化・成形した弾性体の10℃及び50℃の反発弾性をそれぞれRbnT10及びRbnT50としたときの下記式で表されるΔRbn(%)とが、100(ΔRbm−ΔRbn)/ΔRbn≧14の関係を満たすことを特徴とするブレード部材。
Figure 0005510962
Figure 0005510962
The blade member according to any one of claims 1 to 4, wherein ΔRb represented by the following formula when the rebound resilience of the polyurethane member of the back layer at 10 ° C and 50 ° C is Rb mT10 and Rb mT50 , respectively. m (%) and ΔRb n (represented by the following formulas when the rebound resilience at 10 ° C. and 50 ° C. of the elastic body obtained by curing and molding only the polyurethane composition of the back layer is Rb nT10 and Rb nT50 , respectively. %) Satisfies a relationship of 100 (ΔRbm−ΔRbn) / ΔRbn ≧ 14.
Figure 0005510962
Figure 0005510962
JP2010160056A 2009-07-14 2010-07-14 Blade member Expired - Fee Related JP5510962B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010160056A JP5510962B2 (en) 2009-07-14 2010-07-14 Blade member

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009166192 2009-07-14
JP2009166192 2009-07-14
JP2010160056A JP5510962B2 (en) 2009-07-14 2010-07-14 Blade member

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011039505A JP2011039505A (en) 2011-02-24
JP5510962B2 true JP5510962B2 (en) 2014-06-04

Family

ID=43767280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010160056A Expired - Fee Related JP5510962B2 (en) 2009-07-14 2010-07-14 Blade member

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5510962B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018165747A (en) * 2017-03-28 2018-10-25 住友理工株式会社 Cleaning blade
JP2023163902A (en) 2022-04-28 2023-11-10 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 Inorganic compound particle supply member, transfer device, and image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011039505A (en) 2011-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4900796B2 (en) Cleaning blade member
US7805103B2 (en) Cleaning blade for removing toner
JP5288455B2 (en) Cleaning blade member
JP5477837B2 (en) Blade member
US8594553B2 (en) Cleaning blade for electrophotographic apparatus, and method for producing the same
JP5611386B2 (en) Cleaning blade for electrophotographic apparatus and manufacturing method thereof
JP5077914B2 (en) Polyurethane member for electrophotographic equipment
JP5510950B2 (en) Cleaning blade member
JP5137061B2 (en) Cleaning blade member
JP5797439B2 (en) Cleaning blade for image forming apparatus
JP5224316B2 (en) Cleaning blade member
JP5510962B2 (en) Blade member
JP2008026545A (en) Cleaning blade and electrophotographic device incorporating it
US7645849B2 (en) Cleaning blade member
JP6628063B2 (en) Cleaning blade
JP6525172B2 (en) Cleaning blade
JP5558659B2 (en) Cleaning blade for electrophotographic apparatus and manufacturing method thereof
JP2008268496A (en) Cleaning blade for electrophotographic equipment, and its manufacturing method
JPH08179669A (en) Cleaning blade for electrophotographic device
JP2011186141A (en) Cleaning blade
JP2024033423A (en) Cleaning blade, cleaning blade manufacturing method, and image forming apparatus
JP6530293B2 (en) Cleaning blade
JP2008076512A (en) Cleaning blade for image forming apparatus
JP6822779B2 (en) Seal members for machine tools
JPH08290491A (en) Cleaning blade for electronic photograph device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130620

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20131203

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: 20140319

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140319

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5510962

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees