JP5797439B2 - Cleaning blade for image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、普通紙複写機、普通紙ファクシミリ、レーザービームプリンター等の静電方式の画像形成装置において感光体表面の残存トナーを除去するクリーニングブレードに関するものである。   The present invention relates to a cleaning blade for removing residual toner on the surface of a photosensitive member in an electrostatic image forming apparatus such as a plain paper copying machine, a plain paper facsimile machine, and a laser beam printer.

画像形成装置において使用する弾性体ブレードとしては、ポリウレタンエラストマーを使用したクリーニングブレードが一般的に使用されている。近年、高画質の画像形成のために粒子径が小さな球状の重合法トナーが使用され、このような球状小粒子径のトナーを使用した場合のブレードの耐摩耗性改善、クリーニング性確保を目的としたクリーニングブレードが公知である(特許文献1〜3など)。   As an elastic blade used in an image forming apparatus, a cleaning blade using a polyurethane elastomer is generally used. In recent years, spherical polymerization toners with small particle diameters have been used for high-quality image formation, and the purpose is to improve blade wear resistance and ensure cleaning properties when toners with such small spherical particle diameters are used. Such cleaning blades are known (Patent Documents 1 to 3, etc.).

特許文献1、2には、球状小粒子径のトナーを使用した場合の耐摩耗性に優れたクリーニングブレードを提供することを目的とし、架橋間分子量を特定範囲に調整したポリウレタンからなる単層のクリーニングブレードが開示されている。また特許文献3には、球状小粒子径のトナーを使用した場合のクリーニング性確保を目的とした2層構造のクリーニングブレードが開示されており、エッジ層を構成するポリウレタンが特定範囲の硬度、反発弾性を有するポリウレタンエラストマーからなるクリーニングブレードが開示されている。   Patent Documents 1 and 2 aim to provide a cleaning blade having excellent wear resistance when a toner having a small spherical particle diameter is used, and a single layer made of polyurethane having a molecular weight between crosslinks adjusted to a specific range. A cleaning blade is disclosed. Patent Document 3 discloses a cleaning blade having a two-layer structure for the purpose of ensuring cleaning properties when a toner having a small spherical particle diameter is used, and the polyurethane constituting the edge layer has a certain range of hardness and resilience. A cleaning blade made of a polyurethane elastomer having elasticity is disclosed.

特開2005−345637号公報JP 2005-345637 A 特開2001−345651号公報JP 2001-345651 A WO2008/078461号公報WO2008 / 078461 Publication

しかしながら、特許文献3にも記載されているように、単層のクリーニングブレードで、特許文献1,2開示のような架橋間分子量が比較的小さく、従って反発弾性の高いクリーニングブレードは近年求められる部品の長寿命化に伴うさらなる耐摩耗性の向上要請に十分対応できない。また特許文献3に開示のクリーニングブレードはエッジ層構成ポリウレタンの架橋間分子量が大きく、耐摩耗性に改善の余地があるものであり、ヒートサイクル(高温高湿条件と低温低湿条件の繰返し)による感光体との当接における線圧低下に改善の余地があるものである。   However, as described in Patent Document 3, a single-layer cleaning blade having a relatively low molecular weight between crosslinks as disclosed in Patent Documents 1 and 2 and thus a cleaning blade having a high resilience is required in recent years. It is not possible to sufficiently meet the demand for further improvement in wear resistance due to the longer service life. The cleaning blade disclosed in Patent Document 3 has a large molecular weight between crosslinks of the edge layer-constituting polyurethane, and there is room for improvement in wear resistance. Photosensitivity by heat cycle (repeating high temperature and high humidity conditions and low temperature and low humidity conditions). There is room for improvement in the reduction of linear pressure in contact with the body.

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて、重合トナーを使用した場合に耐摩耗性並びに低温環境におけるクリーニング性に優れ、ヒートサイクルによる感光体との当接線圧低下が改善されたクリーニングブレードを提供することを目的とする。   In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention provides a cleaning blade that is excellent in wear resistance and cleanability in a low-temperature environment when polymerized toner is used, and in which the reduction in contact linear pressure with a photoreceptor due to heat cycle is improved. The purpose is to provide.

本発明のクリーニングブレードは、感光体にエッジを当接してクリーニングするエッジ層と前記エッジ層に一体に積層された基材層からなる2層構造を有し、
前記エッジ層を構成するポリウレタンはポリオール化合物としてポリカプロラクトンポリオール、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペートから選択され、平均分子量(末端基定量法)が1500〜3500の少なくとも1種の2官能ポリエステルポリオール、鎖延長剤として1,4−ブタンジオール、架橋剤としてトリメチロールプロパンを使用し、ジイソシアネート化合物がジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)であり、(式1)による架橋間分子量Mcが
2000≦Mc≦4500
であり、
前記基材層を構成するポリウレタンはポリオール化合物として平均分子量(末端基定量法)が1500〜3500の2官能ポリカプロラクトンポリオール、鎖延長剤として1,4−ブタンジオール(BD)、架橋剤としてトリメチロールプロパン(TMP)を使用し、ジイソシアネート化合物がジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)であり、(式1)による架橋間分子量Mcが
8000≦Mc≦15000
であることを特徴とする。
(式1)Mc=(ポリウレタン全量)/(Wt/Mt)
(Mtは架橋剤の分子量、Wtは架橋剤の配合量)
The cleaning blade of the present invention has a two-layer structure consisting of an edge layer that contacts and cleans the edge of the photosensitive member and a base material layer laminated integrally with the edge layer,
The polyurethane constituting the edge layer is selected from polycaprolactone polyol, polyethylene adipate, polybutylene adipate as a polyol compound, and at least one bifunctional polyester polyol having an average molecular weight (end group determination method) of 1500 to 3500, a chain extender. 1,4-butanediol, trimethylolpropane as the crosslinking agent, the diisocyanate compound is diphenylmethane diisocyanate (MDI), and the molecular weight Mc between crosslinks according to (Formula 1) is 2000 ≦ Mc ≦ 4500
And
The polyurethane constituting the base layer is a bifunctional polycaprolactone polyol having an average molecular weight (end group determination method) of 1500 to 3500 as a polyol compound, 1,4-butanediol (BD) as a chain extender, and trimethylol as a crosslinking agent. Propane (TMP) is used, the diisocyanate compound is diphenylmethane diisocyanate (MDI), and the molecular weight Mc between crosslinks according to (Formula 1) is 8000 ≦ Mc ≦ 15000
It is characterized by being.
(Formula 1) Mc = (total amount of polyurethane) / (Wt / Mt)
(Mt is the molecular weight of the crosslinking agent, Wt is the blending amount of the crosslinking agent)

係る構成のクリーニングブレードは、重合トナーを使用した場合に耐摩耗性並びに低温環境におけるクリーニング性に優れ、ヒートサイクルによる感光体との当接線圧低下が改善されたクリーニングブレードである。   The cleaning blade having such a configuration is a cleaning blade that is excellent in wear resistance and cleanability in a low-temperature environment when polymerized toner is used, and in which the reduction in contact linear pressure with the photoreceptor due to heat cycle is improved.

上記の発明においては、前記エッジ層を構成するポリウレタンはさらに分子量が400〜800の低分子量2官能ポリエステルポリオールを全ポリオール化合物の5以上20重量%以下含有することが好ましい。   In the above invention, it is preferable that the polyurethane constituting the edge layer further contains a low molecular weight bifunctional polyester polyol having a molecular weight of 400 to 800 in an amount of 5 to 20% by weight of the total polyol compound.

係る構成のクリーニングブレードも、重合トナーを使用した場合に耐摩耗性並びに低温環境におけるクリーニング性に優れ、ヒートサイクルによる感光体との当接線圧低下が改善されたクリーニングブレードである。   The cleaning blade having such a configuration is also a cleaning blade that is excellent in wear resistance and cleanability in a low-temperature environment when polymerized toner is used, and in which a decrease in contact linear pressure with the photoreceptor due to heat cycle is improved.

本発明の画像形成装置用のポリウレタンエラストマー製弾性体ブレードのエッジ層を構成するポリオール化合物としては、ポリカプロラクトンポリオール、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペートから選択され、平均分子量(末端基定量法)が1500〜3500の少なくとも1種の2官能ポリエステルポリオールを使用する。また基材層を構成するポリウレタンはポリオール化合物として平均分子量(末端基定量法)が1500〜3500の2官能ポリカプロラクトンポリオールを使用する。これらのポリオールの平均分子量はいずれも3000以下であることが好ましい。エッジ層構成ポリウレタンを構成するポリオール化合物として付加的に使用する低分子量2官能ポリオールはポリエステルポリオールを使用する。低分子量2官能ポリオールの分子量は400〜800であり、500〜700であることがより好ましい。   The polyol compound constituting the edge layer of the elastomer blade made of polyurethane elastomer for the image forming apparatus of the present invention is selected from polycaprolactone polyol, polyethylene adipate, and polybutylene adipate, and has an average molecular weight (end group determination method) of 1500 to 500. 3500 at least one bifunctional polyester polyol is used. Moreover, the polyurethane which comprises a base material layer uses the bifunctional polycaprolactone polyol whose average molecular weight (end group quantitative method) is 1500-3500 as a polyol compound. These polyols all preferably have an average molecular weight of 3000 or less. Polyester polyol is used as the low molecular weight bifunctional polyol which is additionally used as the polyol compound constituting the edge layer constituting polyurethane. The molecular weight of the low molecular weight bifunctional polyol is 400 to 800, more preferably 500 to 700.

上記架橋間分子量を達成する鎖延長剤と架橋剤の比率は、エッジ層においては重量比にて架橋剤/鎖延長剤=1〜4であることが好ましく、基材層においては。架橋剤/鎖延長剤重量比が0.2〜0.4であることが好ましい。   In the edge layer, the ratio of the chain extender and the crosslinker that achieves the molecular weight between the crosslinks is preferably 1 to 4 in the weight ratio, and in the base material layer. It is preferable that the weight ratio of the crosslinking agent / chain extender is 0.2 to 0.4.

ブレードを構成するポリウレタンの硬度は2層構造のエッジ層が60以上65以下、好ましくは60以上65未満(ショア A)であり、基材層が65以上75以下(ショア A)である。またブレードを構成するポリウレタンの反発弾性はエッジ層が10%以上35%以下、基材層が25%以上50%以下であることが好ましい。本発明のクリーニングブレードにおいては、エッジ層の厚さは0.3〜1.0mmであることが好ましく、基材層の厚さは1.0〜2.0mmであることが好ましい。   The hardness of the polyurethane constituting the blade is 60 to 65, preferably 60 to less than 65 (Shore A) for the two-layer edge layer, and 65 to 75 (Shore A) for the base material layer. Further, the resilience of polyurethane constituting the blade is preferably 10% to 35% in the edge layer and 25% to 50% in the base material layer. In the cleaning blade of the present invention, the thickness of the edge layer is preferably 0.3 to 1.0 mm, and the thickness of the base material layer is preferably 1.0 to 2.0 mm.

上記のポリウレタンエラストマー原料を使用してポリウレタンエラストマーを形成する方法としては、エッジ層、基材層のいずれにおいてもプレポリマー法ないし疑似プレポリマー法により製造することができる。疑似プレポリマー法においては、プレポリマー構成成分のポリオール化合物の一部(ポリオールP1)を予めイソシアネート成分と反応させてプレポリマーを作製し(プレポリマー製造工程)、残りのポリオール化合物、必要に応じて低分子量2官能ポリオールを含むポリオール化合物(ポリオールP2)と鎖延長剤と架橋剤とを混合してポリオール組成物とし(ポリオール組成物製造工程)、プレポリマーとポリオール組成物を混合して(混合工程)反応原液組成物とし、該反応原液組成物を反応硬化させる疑似プレポリマー法を採用することが好ましい。反応原液組成物の硬化反応におけるNCO/OH当量比(NCOインデックス)は、1.05〜1.30であることが好ましい。   As a method of forming a polyurethane elastomer using the above-mentioned polyurethane elastomer raw material, both the edge layer and the base material layer can be produced by a prepolymer method or a pseudo prepolymer method. In the pseudo-prepolymer method, a part of the polyol compound (polyol P1) of the prepolymer component is reacted with an isocyanate component in advance to prepare a prepolymer (prepolymer production step), and the remaining polyol compound, if necessary. A polyol compound (polyol P2) containing a low molecular weight bifunctional polyol, a chain extender and a crosslinking agent are mixed to form a polyol composition (polyol composition production process), and the prepolymer and the polyol composition are mixed (mixing process). It is preferable to adopt a pseudo prepolymer method in which a reaction stock solution composition is prepared and the reaction stock solution composition is reaction-cured. The NCO / OH equivalent ratio (NCO index) in the curing reaction of the reaction stock solution composition is preferably 1.05 to 1.30.

上記の疑似プレポリマー法は、ポリオール化合物の一部であるポリオールP1を予めイソシアネート成分と反応させてプレポリマーを作製し、残りのポリオール成分(ポリオールP2)は、架橋剤と鎖延長剤と混合してポリオール組成物とするものである。本発明の疑似プレポリマー法のプレポリマー製造工程におけるNCO/OH当量比は5〜12であることが好ましい。また前記のポリオールP1とポリオールP2との比は、ポリオールP1/ポリオールP2モル比にて1.5〜4.5、より好ましくは2.0〜4.0である。   In the pseudo prepolymer method, a polyol P1 which is a part of a polyol compound is previously reacted with an isocyanate component to prepare a prepolymer, and the remaining polyol component (polyol P2) is mixed with a crosslinking agent and a chain extender. A polyol composition. The NCO / OH equivalent ratio in the prepolymer production process of the pseudo prepolymer method of the present invention is preferably 5-12. The ratio of the polyol P1 and the polyol P2 is 1.5 to 4.5, more preferably 2.0 to 4.0, in terms of a polyol P1 / polyol P2 molar ratio.

画像形成装置用ブレードは、例えば以下の成形工程を有する製造方法により製造することができる。
<1>シート成形法
1)2種の反応原液組成物を順次シート状に注型して反応硬化させて原反シートとし、該原反シートを裁断して(裁断工程)ブレードとする。シート成形においては、一般に遠心成形法が使用される。
2)ブレードを画像形成装置に装着するための基材(金具など)に接着などにより装着してブレードユニットとする。
<2>直接成形法
成形すべきブレードの形状のキャビティーを有する金型に必要に応じてブレードを画像形成装置に装着するための基材(金具など)を配設し、成形キャビティーに反応原液組成物を注型してブレードないしブレードと基材が一体化されたブレードユニットを成形する。この場合、第1層目形成時は厚さの薄い型を使用するか、あるいは所定の型を使用してシリコン樹脂などのポリウレタンと離型性のよい材料で第2層と同じ形状の部材を形成してこれを成形型に収容して第1層を成形し、第1層材料硬化後に離型性の部材を取り除いてこの部分に第2層形成原料を注入、成形する。
The blade for an image forming apparatus can be manufactured, for example, by a manufacturing method having the following molding process.
<1> Sheet Forming Method 1) Two kinds of reaction stock solution compositions are sequentially cast into a sheet shape and reacted and cured to form a raw sheet, which is cut (cutting step) into a blade. In sheet forming, a centrifugal forming method is generally used.
2) A blade is mounted on a base material (metal fitting) for mounting the blade on the image forming apparatus by bonding or the like.
<2> Direct molding method A base material (metal fittings, etc.) for mounting the blade on the image forming apparatus is arranged in the mold having the cavity of the shape of the blade to be molded as required, and reacts to the molding cavity. The stock solution composition is cast to form a blade or a blade unit in which the blade and the substrate are integrated. In this case, when the first layer is formed, a thin mold is used, or a predetermined mold is used to form a member having the same shape as the second layer with a polyurethane and a material having good releasability such as silicon resin. The first layer is formed by forming and accommodating this in a mold. After the first layer material is cured, the releasable member is removed, and the second layer forming raw material is injected and molded into this portion.

<ポリウレタンエラストマーシート製造例>
(実施例1〜4、比較例1、2)
表1の「プレポリマー」欄に記載の配合比率(数値は重量部)でジイソシアネート化合物であるMDIとポリオール化合物を常法により反応させてプレポリマー(疑似プレポリマー)とした。また表1の「ポリオール組成物」欄に記載の配合比率にてポリオール化合物、架橋剤、鎖延長剤を混合してポリオール組成物を調製した。このプレポリマーとポリオール組成物を混合して反応原液組成物とし、遠心成形法によりポリウレタンエラストマーシートを作製し、ポストキュアと熟成を行った。成形は最初に基材層構成用の反応原液組成物を使用して厚さ1.3mmのシートを成形し、流動性がなくなった時点でエッジ層形成用の反応原液組成物を使用して厚さ0.5mmのシート成形を行い、合計厚さが1.8mmの2層構造のシートを得た。
<Example of polyurethane elastomer sheet production>
(Examples 1-4, Comparative Examples 1 and 2)
MDI, which is a diisocyanate compound, and a polyol compound were reacted in a conventional manner at a blending ratio (numerical values are parts by weight) described in the column “Prepolymer” in Table 1 to obtain a prepolymer (pseudo prepolymer). Further, a polyol composition was prepared by mixing a polyol compound, a crosslinking agent, and a chain extender at a blending ratio described in the “Polyol composition” column of Table 1. This prepolymer and a polyol composition were mixed to obtain a reaction stock solution composition, a polyurethane elastomer sheet was prepared by centrifugal molding, and post-cure and aging were performed. Molding is performed by first forming a sheet having a thickness of 1.3 mm using the reaction stock solution composition for forming the base layer, and using the reaction stock solution composition for forming the edge layer when fluidity is lost. A sheet having a thickness of 0.5 mm was formed to obtain a two-layered sheet having a total thickness of 1.8 mm.

使用したポリウレタン原料は以下のとおりである。
PEA2000:ポリエチレンアジペート(平均分子量2000;官能基数f=2)
PCL2000:直鎖状グリコールを開始剤とするポリカプロラクトンジオール(平均分子量2000;ダイセル化学工業)
PBA2000:ポリブチレンアジペート(平均分子量2000;官能基数f=2)
PCL1000:直鎖状グリコールを開始剤とするポリカプロラクトンジオール(平均分子量1000;ダイセル化学工業)
PCL4000:側鎖含有グリコールを開始剤とするポリカプロラクトンジオール(平均分子量4000;ダイセル化学工業)
PCL205:直鎖状グリコールを開始剤とするポリカプロラクトンジオール(平均分子量525;ダイセル化学工業)
PBA600:ポリブチレンアジペート(平均分子量600)
BD:1,4−ブタンジオール(鎖延長剤)
TMP:トリメチロールプロパン(架橋剤)
MDI:4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート
The polyurethane raw materials used are as follows.
PEA2000: Polyethylene adipate (average molecular weight 2000; number of functional groups f = 2)
PCL2000: Polycaprolactone diol with a linear glycol as an initiator (average molecular weight 2000; Daicel Chemical Industries)
PBA2000: polybutylene adipate (average molecular weight 2000; number of functional groups f = 2)
PCL1000: polycaprolactone diol with a linear glycol as an initiator (average molecular weight 1000; Daicel Chemical Industries)
PCL4000: polycaprolactone diol with side chain-containing glycol as an initiator (average molecular weight 4000; Daicel Chemical Industries)
PCL205: Polycaprolactone diol with a linear glycol as an initiator (average molecular weight 525; Daicel Chemical Industries)
PBA600: Polybutylene adipate (average molecular weight 600)
BD: 1,4-butanediol (chain extender)
TMP: Trimethylolpropane (crosslinking agent)
MDI: 4,4′-diphenylmethane diisocyanate

<評価>
上記にて作製したポリウレタンエラストマーシートを裁断加工して幅12.5mm,長さ326mmのクリーニングブレードを作製し、所定の金具に接着してクリーニング部材とした。このクリーニング部材を、重合トナーを使用した静電転写プロセス方式のフルカラーのプリンター/複写機複合機であるIPSIO SPC821((株)リコー製)に装着して一定のテストパターンをプリントして耐摩耗性評価を行った。
<Evaluation>
The polyurethane elastomer sheet produced above was cut to produce a cleaning blade having a width of 12.5 mm and a length of 326 mm, and adhered to a predetermined metal fitting to form a cleaning member. This cleaning member is mounted on IPSIO SPC821 (manufactured by Ricoh Co., Ltd.) which is a full-color printer / copier combined machine of electrostatic transfer process type using polymerized toner, and a certain test pattern is printed to provide abrasion resistance. Evaluation was performed.

耐摩耗性評価は、N/N環境(23℃、54%RH)にて連続20,000枚画像形成を行った後にさらにL/L環境(10℃、20%RH)にて連続20,000枚画像形成を行った後にクリーニングブレードを取り外し、下記の方法によりエッジ部を評価し、最大摩耗深さ(μm)を求めた。結果は表1の下段に示した。低温クリーニング性はL/L環境にて連続20,000枚画像形成を行った後の画像により目視評価を行った。低温クリーニング性の評価結果は良好なものを○、実用化できないことはないが性能が劣るものを△、不良で実用化できないものを×で示した。   Abrasion resistance was evaluated by continuously forming 20,000 images in an N / N environment (23 ° C., 54% RH), and then continuously 20,000 in an L / L environment (10 ° C., 20% RH). After the sheet image was formed, the cleaning blade was removed and the edge portion was evaluated by the following method to determine the maximum wear depth (μm). The results are shown in the lower part of Table 1. The low-temperature cleaning property was visually evaluated based on the image after 20,000 continuous images were formed in an L / L environment. The evaluation results of the low-temperature cleaning property are indicated by ◯, those that are not practically used but are inferior in performance but are indicated by Δ, and those that are defective and cannot be practically used are indicated by ×.

(摩耗断面積、最大摩耗深さの測定)
上記評価後のクリーニングブレードを、両端と中央部の3箇所を、感光体との当接部の断面が見えるように幅方向に裁断し,断面をデジタルマイクロスコープVHX100(キーエンス社)にて観察した。最大摩耗深さは図1のY(μm)である。tはクリーニングブレード全体の厚さであり、表1の結果は3つの測定値の最大値である。
(Measurement of wear cross section, maximum wear depth)
After the evaluation, the cleaning blade was cut in the width direction so that the cross section of the contact portion with the photosensitive member could be seen at both ends and the central portion, and the cross section was observed with a digital microscope VHX100 (Keyence). . The maximum wear depth is Y (μm) in FIG. t is the thickness of the entire cleaning blade, and the result in Table 1 is the maximum of the three measured values.

(硬度・反発弾性)
硬度はJIS K 6253に準拠して、デュロメーター硬度計を使用して23℃のショアA硬度を測定し、反発弾性はJIS K 6255(リュプケ式)に準拠して23℃にて測定した。測定は、製造例において得られた厚さ1.8mmのポリウレタン弾性体シートを6枚重ねたサンプルについて行った。
(ヒートサイクルテスト)
実施例1にて作成したポリウレタンエラストマーシートから短冊状のサンプルを切り出し、50mmの標線を入れて伸長治具にセットして50%伸長する。この状態で常温環境から2時間かけて30℃、80%RH状態(HH)として12時間保持し、その後2時間かけて10℃、15%RH状態(LL)として8時間保持する。その後2時間かけて30℃、80%RH状態とする。この1サイクル24時間のHH−LLサイクルを3回繰り返した後に常温環境で24時間放置し、サンプルを伸長治具から解放して4時間後の永久伸びを測定した。
(Hardness / Rebound resilience)
The hardness was measured according to JIS K 6253, and the Shore A hardness at 23 ° C. was measured using a durometer hardness meter, and the resilience was measured at 23 ° C. according to JIS K 6255 (Lupke type). The measurement was performed on a sample obtained by stacking six polyurethane elastic sheets having a thickness of 1.8 mm obtained in the production example.
(Heat cycle test)
A strip-shaped sample is cut out from the polyurethane elastomer sheet prepared in Example 1, and a 50 mm marked line is put on it and set in an extension jig to extend 50%. In this state, it is held at 30 ° C. and 80% RH state (HH) for 12 hours from a normal temperature environment, and then held at 10 ° C. and 15% RH state (LL) for 8 hours over 2 hours. Thereafter, the temperature is changed to 30 ° C. and 80% RH over 2 hours. This HH-LL cycle of 24 hours for one cycle was repeated three times, then left for 24 hours in a room temperature environment, the sample was released from the extension jig, and the permanent elongation after 4 hours was measured.

Figure 0005797439
Figure 0005797439

<評価結果>
表1の結果より、実施例1〜4のクリーニングブレードは最大摩耗深さが小さく、従って重合トナーを使用した場合の耐摩耗性に優れ、長期に鮮明な画像を維持できた。また低温環境下でもクリーニング性にも優れた性能を有していた。これに対して特許文献1の実施例に相当する比較例1のクリーニングブレードは耐摩耗性、低温クリーニング性の双方において本発明のクリーニングブレードより劣るものであった。また本発明の実施例1のポリウレタン材料にて作成した単層のクリーニングブレードも重合トナーを使用した場合に耐摩耗性、低温クリーニング性に問題を有するものであり、特に低温クリーニング性が不十分であった。さらに実施例1のサンプルのヒートサイクルテスト結果は永久伸びが3.3%と優れたものであり、低温高温の繰り返しのヒートショックによるクリーニング性の変化が小さいものであった。
<Evaluation results>
From the results shown in Table 1, the cleaning blades of Examples 1 to 4 had a small maximum wear depth, and therefore excellent abrasion resistance when using polymerized toner, and a clear image could be maintained for a long time. Also, it had excellent cleaning performance even in a low temperature environment. On the other hand, the cleaning blade of Comparative Example 1 corresponding to the example of Patent Document 1 was inferior to the cleaning blade of the present invention in both wear resistance and low temperature cleaning properties. In addition, the single-layer cleaning blade made of the polyurethane material of Example 1 of the present invention also has problems in wear resistance and low temperature cleaning properties when using the polymerized toner, and in particular, the low temperature cleaning properties are insufficient. there were. Further, the heat cycle test result of the sample of Example 1 was as excellent as a permanent elongation of 3.3%, and the change in cleaning property due to repeated heat shock at low temperature and high temperature was small.

耐摩耗評価後のクリーニングブレードの最大摩耗深さを示した断面図Cross section showing maximum wear depth of cleaning blade after wear resistance evaluation

Claims (2)

感光体にエッジを当接してクリーニングするエッジ層と前記エッジ層に一体に積層された基材層からなる2層構造を有するクリーニングブレードであって、
前記エッジ層を構成するポリウレタンはポリオール化合物としてポリカプロラクトンポリオール、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペートから選択され、平均分子量(末端基定量法)が1500〜3500の少なくとも1種の2官能ポリエステルポリオール、鎖延長剤として1,4−ブタンジオール、架橋剤としてトリメチロールプロパンを使用し、ジイソシアネート化合物がジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)であり、前記鎖延長剤と前記架橋剤の比率が、重量比にて架橋剤/鎖延長剤=1〜4であり、
(式1)による架橋間分子量Mcが
2000≦Mc≦4500
であり、
前記基材層を構成するポリウレタンはポリオール化合物として平均分子量(末端基定量法)が1500〜3500の2官能ポリカプロラクトンポリオール、鎖延長剤として1,4−ブタンジオール、架橋剤としてトリメチロールプロパンを使用し、ジイソシアネート化合物がジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)であり、(式1)による架橋間分子量Mcが
8000≦Mc≦15000
であることを特徴とするクリーニングブレード。
(式1)Mc=(ポリウレタン全量)/(Wt/Mt)
(Mtは架橋剤の分子量、Wtは架橋剤の配合量)
A cleaning blade having a two-layer structure comprising an edge layer that contacts and cleans an edge with a photoreceptor and a base material layer laminated integrally with the edge layer,
The polyurethane constituting the edge layer is selected from polycaprolactone polyol, polyethylene adipate, polybutylene adipate as a polyol compound, and at least one bifunctional polyester polyol having an average molecular weight (end group determination method) of 1500 to 3500, a chain extender. 1,4-butanediol, trimethylolpropane as the crosslinking agent, the diisocyanate compound is diphenylmethane diisocyanate (MDI), and the ratio of the chain extender to the crosslinking agent is a crosslinking agent / chain extension by weight ratio. Agent = 1 to 4,
The molecular weight Mc between crosslinks according to (Formula 1) is 2000 ≦ Mc ≦ 4500.
And
The polyurethane constituting the substrate layer uses a bifunctional polycaprolactone polyol having an average molecular weight (end group determination method) of 1500 to 3500 as a polyol compound, 1,4-butanediol as a chain extender, and trimethylolpropane as a crosslinking agent. The diisocyanate compound is diphenylmethane diisocyanate (MDI), and the molecular weight Mc between crosslinks according to (Formula 1) is 8000 ≦ Mc ≦ 15000.
The cleaning blade characterized by being.
(Formula 1) Mc = (total amount of polyurethane) / (Wt / Mt)
(Mt is the molecular weight of the crosslinking agent, Wt is the blending amount of the crosslinking agent)
前記エッジ層を構成するポリウレタンはさらに分子量が400〜800の低分子量2官能ポリエステルポリオールを全ポリオール化合物の5以上20重量%以下含有することを特徴とする請求項1記載のクリーニングブレード。   2. The cleaning blade according to claim 1, wherein the polyurethane constituting the edge layer further contains 5 to 20 wt% of a low molecular weight bifunctional polyester polyol having a molecular weight of 400 to 800 with respect to the total polyol compound.
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