JPH04226308A

JPH04226308A - 電子写真複写機用クリーニング・ブレード

Info

Publication number: JPH04226308A
Application number: JP11025691A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Fujiwara; 藤原　良則
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1990-05-21
Filing date: 1991-05-15
Publication date: 1992-08-17
Anticipated expiration: 2015-09-11
Also published as: JP3087230B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機用クリ
ーニング・ブレード及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】普通紙を記録紙として用いる静電式電子
写真複写機によれば、一般に、感光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、逆極性を帯び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し、トナーを記録紙
上に定着させることによつて複写を行なう。従つて、複
数枚の記録紙に順次複写を行なうためには、上記工程に
おいて、感光体より記録紙にトナー像を転写した後、感
光体の表面に残留するトナーを除去する必要があり、そ
の除去方式の一つとして、ブレードを感光体表面に圧接
し、感光体を摺擦してクリーニングするブレード・クリ
ーニング方式が知られている。このブレード・クリーニ
ング方式のためのブレードには、特に、耐摩耗性等の機
械的強度がすぐれていることから、ポリウレタンエラス
トマーからなる成形物が好ましく用いられている。

【０００３】従来、このようなポリウレタンエラストマ
ーからなるクリーニング・ブレードの成形方法は、遠心
成形法と型成形法の二つに大別される。しかし、いずれ
の方法によるときも、従来は、ウレタンプレポリマーの
硬化に２５〜６０分を必要とし、生産性に劣る。更に、
遠心成形法は、遠心成形機にて大判のポリウレタンエラ
ストマーのシートを成形し、これを規定の寸法に裁断し
た後、取付け具を接着固定して、クリーニング・ブレー
ドとするので、裁断された個々のエラストマーに取付け
具を取付ける手間を要し、また、その寸法誤差も生じや
すい。他方、型成形法は、予め接着処理を施した取付け
具を装入した型内にウレタンプレポリマーを注入し、加
熱硬化させてクリーニング・ブレードを製造する方法で
あるので、硬化したポリウレタンを脱型し、二次硬化後
、規格寸法に裁断することによつて、寸法精度の高いク
リーニング・ブレードを得ることができる。

【０００４】しかし、この方法においては、型の製作技
術上、単一の型で成形し得るクリーニング・ブレードの
数は極めて限られ、通常、一個乃至二個である。従つて
、大量生産するには、膨大な数の型を必要とし、更に、
ウレタンプレポリマーの型内硬化を行なわせるための大
型の炉設備を必要とし、製作費用が極めて高価となる。従つて、型成形法によつてクリーニング・ブレードを製
造することは、型の製作が高価なことと、大型の炉設備
に要するエネルギー費用を考慮すれば、商業生産上は、
大量の需要があるものに限定されざるを得ない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の電子
写真複写機用クリーニング・ブレードの製造における上
記した種々の問題を解決するためになされたものであつ
て、ウレタンプレポリマーからなる主剤と低分子量硬化
剤成分とを速硬化させることによつて、低廉な費用によ
つて、クリーニング・ブレードの大量生産を可能とした
型成形法を提供することを目的とする。

【０００６】特に、本発明は、ウレタンプレポリマーか
らなる主剤の粘度を低減して、これを低分子量硬化剤と
共に高分子量ポリオールを含む硬化剤成分と衝突混合し
、或いは攪拌混合し、直ちに型内に注入し、速硬化させ
ることによつて多数の型を用いることなく、型成形法に
てクリーニング・ブレードを大量生産する方法を提供す
ることを目的とする。

【０００７】また、本発明は、上述したような方法によ
つて製造された電子写真複写機用クリーニング・ブレー
ドを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による電子写真複
写機用クリーニング・ブレードの製造方法の第一は、分
子量１０００〜３０００のポリオールとポリイソシアネ
ートとから調製したイソシアネート基含量５〜８％のウ
レタンプレポリマーからなる主剤を、一般式（Ｉ）

【０
００９】

【化１】

【００１０】（式中、Ｒは水素、メチル基又はエチル基
を示す。）で表わされるイミダゾール系硬化触媒の有効
量と分子量６０〜１５０の低分子量ポリオールとからな
る硬化剤成分と共に、イソシアネート基／水酸基当量比
１．０〜１．２にて、混合攪拌した後、又は混合攪拌し
つつ、予め加熱した型内に注入することを特徴とする。以下、この方法を本発明による第一の方法という。

【００１１】この本発明による第一の方法において用い
る主剤は、分子量１０００〜３０００のポリオールとポ
リイソシアネートとから常法によつて得られ、イソシア
ネート基含量５〜８％を有するウレタンプレポリマーで
ある。上記ポリオールとしては、例えば、ポリエチレン
アジペートエステルポリオール、ポリエチレンブチレン
アジペートエステルポリオール、カプロラクトンエステ
ルポリオール等のポリエステルポリオールや、ポリオキ
シプロピレングリコール等のポリエーテルポリオールが
用いられる。特に、ポリエステルポリオールが好ましく
用いられる。

【００１２】また、ポリイソシアネートとしては、例え
ば、４，４’−ジフエニルメタンジイソシアネート、ト
リレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート
、ナフチレンジイソシアネート、ｐ−フエニレンジイソ
シアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート
、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシル
メタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート
、リジンジイソシアネート、イソプロピリデンビス（４
−シクロヘキシルイソシアネート）、水添キシリレンジ
イソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート等の
ジイソシアネートが用いられるが、これらに限定される
ものではない。

【００１３】本発明による第一の方法においては、硬化
剤として、分子量６０〜１５０の低分子量ポリオールが
用いられる。かかる低分子量ポリオールとしては、例え
ば、１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、ト
リメチロールプロパン等を挙げることができる。これら
は単独で、又は２種以上の混合物として用いられる。か
かる硬化剤は、イソシアネート基／水酸基当量比１．０
〜１．２にて用いられる。

【００１４】本発明においては、上記硬化剤と共に、硬
化触媒が用いられる。この硬化触媒は、前記一般式（Ｉ
）で表わされるイミダゾール誘導体であつて、その具体
例として、２−メチルイミダゾールや１，２−ジメチル
イミダゾールを挙げることができるが、特に、１，２−
ジメチルイミダゾールが好ましく用いられる。かかる触
媒は、有効量としては、通常、主剤１００重量部に対し
て、０．０１〜０．５重量部、好ましくは０．０５〜０
．３重量部の範囲で用いられる。

【００１５】本発明の第一の方法によれば、前述した主
剤を、上記硬化触媒と前記低分子量ポリオールとからな
る硬化剤成分と共に混合攪拌した後、これを予め接着処
理を施した接続具を装入した所定の温度の型内に注入す
ることによつて、クリーニング・ブレードを得ることが
できる。しかし、主剤を硬化剤成分と混合しつつ、予め
加熱した型内に注入してもよい。

【００１６】この本発明の第一の方法によれば、このよ
うに、主剤であるウレタンプレポリマーにおけるイソシ
アネート基含量を高めると共に、触媒として前記したよ
うなイミダゾール誘導体を用いることによつて、ウレタ
ンプレポリマーを７０℃以上の温度において、数分、通
常、２〜３分にて硬化させることができる。しかしなが
ら、この第一の方法においては、クリーニング・ブレー
ドの型成形に際して、前記低分子量ポリオールと触媒と
からなる硬化剤成分の粘度が７０℃において約２００セ
ンチポイズであるのに対して、ウレタンプレポリマーの
粘度が７０℃において約２０００センチポイズと尚高く
、しかも、ウレタンプレポリマー１００重量部に対して
、硬化剤成分を通常５〜１０重量部の範囲で用いるので
、ウレタンプレポリマーの硬化剤に対する重量比が高い
。従つて、原料の均一混合のために時間を要し、混合物
を型内に注入する前に、混合室内で触媒効果によつて反
応が局部的に早く進行するおそれがある。

【００１７】そこで、かかる点において改善された第二
の方法が本発明に従つて提供される。この本発明による
第二の方法の好ましい一態様によれば、型成形に際して
、主剤と硬化剤成分とをミキシング・ヘツド内で衝突混
合させ、これを直ちに型内に注入して、クリーニング・
ブレードを製作することができる。即ち、本発明による
電子写真複写機用クリーニング・ブレードの製造方法の
第二は、分子量１０００〜３０００のポリオールとポリ
イソシアネートとから調製したイソシアネート基含量８
〜２０％のウレタンプレポリマーからなる主剤を、前記
一般式（Ｉ）で表わされるイミダゾール系硬化触媒の有
効量と分子量１０００〜３０００の高分子量ポリオール
と分子量６０〜１５０の低分子量ポリオールとからなる
硬化剤成分共に、イソシアネート基／水酸基当量比１．
０〜１．２にて、混合攪拌した後、又は混合攪拌しつつ
、予め加熱した型内に注入することを特徴とする。

【００１８】この第二の方法においては、主剤としては
、分子量１０００〜３０００のポリオールとポリイソシ
アネートとから調製したイソシアネート基含量８〜２０
％のウレタンプレポリマーが用いられる。即ち、ウレタ
ンプレポリマーの調製に際して、ポリオールとポリイソ
シアネートは、前述したのと同様のものが用いられるが
、第一の方法に比べて、用いるポリオールの量を相対的
に低減して、ウレタンプレポリマー中のイソシアネート
基含量を８〜２０％の範囲とし、その代わりに、残余の
上記ポリオール成分は、高分子量ポリオールからなる硬
化剤として、前述した低分子量ポリオールとの混合物と
して、前記触媒と共に用いられる。

【００１９】かかる本発明による第二の方法においては
、硬化剤成分のうち、上記ポリオール混合物は、低分子
量ポリオール１０〜２０重量％と高分子量ポリオール８
０〜９０重量％とからなることか好ましい。このような
本発明による第二の方法によれば、主剤は７０℃にて約
１００〜５００センチポイズ、好ましくは２００〜３５
０センチポイズの粘度を有し、上記硬化剤成分も７０℃
にて約２００〜３５０センチポイズの粘度を有し、しか
も、硬化剤成分が上記のように、低分子量ポリオール及
び触媒に加えて、高分子量ポリオールを含み、しかも、
かかる硬化剤成分をイソシアネート基／水酸基当量比が
１．０〜１．２の範囲にて用いるので、主剤１００重量
部に対して、硬化剤成分を３０〜１５０重量部の範囲に
高めることができる。

【００２０】しかも、この第二の方法においても、触媒
として、前述したイミダゾール誘導体を用いることによ
つて、ウレタンプレポリマーと硬化剤成分との反応を著
しく短時間で完了させることができる。通常、数分にて
脱型することができる。従つて、この第二の方法によれ
ば、主剤の粘度が低く、更に、主剤に対する硬化剤成分
の重量比が高いと共に、主剤と硬化剤の粘度が相互に近
接しており、且つ、主剤と硬化剤成分との反応において
、低分子量ポリオールが高分子量ポリオールよりも優先
的にウレタンプレポリマーに反応するために、混合初期
の混合物の増粘が抑制され、かくして、ウレタンプレポ
リマーと硬化剤成分とを短時間に均一に混合することが
できるので、ウレタンプレポリマーと硬化剤成分とを混
合攪拌しつつ、予め加熱した型内に注入することができ
る。

【００２１】特に、この第二の方法の好ましい一態様に
よれば、ミキシング・ヘツドを備えた注型装置を用いて
、主剤と硬化剤成分とをミキシング・ヘツドで低温、例
えば、５０〜７０℃の温度で衝突混合させつつ、直ちに
型内に注入する所謂リアクシヨン・インジエクシヨン成
形（ＲＩＭ成形）によつて、クリーニング・ブレードを
得ることができる。

【００２２】従つて、また、本発明の方法によれば、型
内硬化の後、型から取り出して、二次硬化を行なわせる
ことなく、製品とすることもできる。本発明によるクリ
ーニングブレードは、上述したような第一又は第二の方
法によて製造されてなるものである。

【００２３】

【発明の効果】本発明による第一の方法によれば、硬化
触媒としてイミダゾール誘導体を用いることによつて、
型内硬化に要する時間を大幅に短縮することができる。また、本発明による第二の方法によれば、主剤における
イソシアネート基含量を高めて、その粘度を著しく低減
し、また、硬化触媒として前記イミダゾール誘導体を用
いると共に、硬化剤成分に低分子量ポリオールと共に高
分子量ポリオールを含有させることによつて、好ましい
態様によれば、ミキシング・ヘツドにて主剤と硬化剤成
分とを混合攪拌しつつ、直ちに型内に注入し、成形する
ＲＩＭ成形によつてクリーニング・ブレードを得ること
ができる。

【００２４】このように、本発明の方法によれば、主剤
と硬化剤成分とを型内に注入した後、混合物は短時間で
硬化するので、少数の型を用いることによつても、クリ
ーニング・ブレードを大量生産することができる。しか
も、主剤と硬化剤成分との硬化時間は短くてよいので、
大型の炉設備を必要とせず、しかも、エネルギー費用も
僅かですむ。

【００２５】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではな
い。実施例１表１に示すように、所定量のポリオールを
７０℃で３時間、減圧下（５ｍｍＨｇ）に攪拌加熱し、
脱水した後、これをガラス製反応容器に仕込み、引き続
いて、ポリイソシアネートを反応容器に加え、窒素ガス
雰囲気下に７０℃で１〜２時間攪拌して、ウレタンプレ
ポリマーを調製した。ジブチルアミン法にてイソシアネ
ート基量を測定し、反応率が約１００％に達した時点で
反応を終了させた。得られたウレタンプレポリマーのイ
ソシアネート基含量を表１に示す。

【００２６】別に、硬化剤をそれぞれ１００℃で１時間
、減圧下（５ｍｍＨｇ）に攪拌加熱し、脱水した後、表
１に示すように、所定量をガラス製反応容器に仕込み、
窒素雰囲気下、混合液が無色透明になるまで、１００℃
で攪拌混合した。これに更に所定量の触媒を加えて、硬
化剤成分とした。実施例１及び２においては、以上のよ
うにして得られた主剤と硬化剤成分とをそれぞれ表１に
示す温度に加熱し、表１に示す割合にて、混合機を用い
て混合攪拌した後、予め１４５℃に加熱した型内に注入
して、クリーニング・ブレードの型成形を行なつた。次
いで、成形物を型から取出し、１１０℃で２４時間加熱
して、二次硬化を行なつた。

【００２７】実施例３及び４においては、主剤と硬化剤
成分とをそれぞれ表１に示す温度に加熱し、表１に示す
割合にて、ミキシング・ヘツドに供給し、混合攪拌しつ
つ、予め１４５℃に加熱した型内に注入して、クリーニ
ング・ブレードの型成形を行なつた。次いで、成形物を
型から取出し、１１０℃で２４時間加熱して、二次硬化
を行なつた。

【００２８】以上の実施例において、主剤と硬化剤成分
との混合後のポツトライフ及び離型時間を表１に示すと
共に、得られたクリーニング・ブレードの物性を表２に
示す。尚、実施例１及び２においては、成形物を脱型し
た後、二次硬化を施さなかつた場合についても、結果を
示す。比較例１表１に示すようにして得られた主剤と硬
化剤成分とを用いて、実施例と同様にして、クリーニン
グ・ブレードを型成形した。

【００２９】主剤と硬化剤成分との混合後のポツトライ
フ、離型時間、得られたポリウレタンエラストマーの物
性及びクリーニング・ブレード性能を表１及び表２に示
す。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】ここに、ポツトライフ及び離型時間と下記
によつて定義される。ポツトライフ１４５℃に加熱した熱盤上に主剤と硬化剤成分との混合
液を約７０ｍｍの高さから径３〜６ｍｍの紐状に連続的
に注いだとき、流動性が徐々に減少して、気泡を巻き込
み始めるまでの時間を測定した。離型時間主剤と硬化剤成分とを各実施例に示す条件で混合攪拌し
、型内に注入した後、成形物を型からとりはずすことが
できる時間。

【００３３】圧接力及び倒れは、いずれも、クリーニン
グ・ブレードとしての耐久性の評価を示す指標であつて
、下記のようにして評価した。圧接力幅及び長さ各１０ｍｍ、厚さ２ｍｍの試料ポリウレタン
エラストマーを基台上に鉛直に保持し、その上端に水平
から２２゜の角度にて荷重測定機の測定用端子を当接さ
せ、エラストマーを測定用端子に対して水平方向に１．
５ｍｍ移動させたときの端子に加わる荷重をもつて圧接
力とした。倒れ幅及び長さ各１０ｍｍ、厚さ２ｍｍの試料ポリウレタン
エラストマーを基台下に鉛直に保持し、その下端に鉛直
方向から２２゜の角度にて圧接用端子を当接させ、エラ
ストマーを端子に対して水平方向に１．５ｍｍ移動させ
て、エラストマーを曲げた状態にて、温度５０℃、相対
湿度８５％の環境条件下で７日間保持した。次いで、エ
ラストマーを装置からとりはずし、室温で８時間放置し
た後、エラストマー下端の回復しない曲げを当初の位置
からの水平距離をもつて倒れとした。

【００３４】クリーニング・ブレードの性能は、クリー
ニング性及びエツジの摩耗量にて測定した。クリーニング性クリーニング・ブレードを市販静電複写機に実装着し、
１００００枚の複写の後、得られたコピーについて目視
にて複写画像の鮮明度を判定した。いずれの場合も良好
であつた。エツジ摩耗上記の複写試験の後、クリーニング・ブレードを複写機
からとりはずし、顕微鏡（１００倍）にて、その摩耗度
合いを判定した。いずれの場合も、摩耗は極めて僅かで
あつて、従来品とほぼ同じであつた。

【００３５】本発明によれば、従来の方法によるクリー
ニング・ブレードとほぼ同じ物性を有するクリーニング
・ブレードを速硬化法及びミキシング・ヘツドを用いる
ＲＩＭ成形によつて得ることができると共に、二次硬化
を省略することができることが理解される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分子量１０００〜３０００のポリオールと
ポリイソシアネートとから調製したイソシアネート基含
量５〜８％のウレタンプレポリマーからなる主剤を、一
般式（Ｉ）【化１】（式中、Ｒは水素、メチル基又はエチル基を示す。）で
表わされるイミダゾール系硬化触媒の有効量と分子量６
０〜１５０の低分子量ポリオールとからなる硬化剤成分
と共に、イソシアネート基／水酸基当量比１．０〜１．
２にて、混合攪拌した後、又は混合攪拌しつつ、予め加
熱した型内に注入することを特徴とする電子写真複写機
用クリーニング・ブレードの製造方法。
【請求項２】分子量１０００〜３０００のポリオールと
ポリイソシアネートとから調製したイソシアネート基含
量８〜２０％のウレタンプレポリマーからなる主剤を、
一般式（Ｉ）【化１】（式中、Ｒは水素、メチル基又はエチル基を示す。）で
表わされるイミダゾール系硬化触媒の有効量と分子量１
０００〜３０００の高分子量ポリオールと分子量６０〜
１５０の低分子量ポリオールとからなる硬化剤成分共に
、イソシアネート基／水酸基当量比１．０〜１．２にて
、混合攪拌した後、又は混合攪拌しつつ、予め加熱した
型内に注入することを特徴とする電子写真複写機用クリ
ーニング・ブレードの製造方法。
【請求項３】硬化剤成分がイミダゾール系硬化触媒の有
効量と低分子量ポリオール１０〜２０重量％と高分子ポ
リオール９０〜８０重量％とを含有することを特徴とす
る請求項第２記載の電子写真複写機用クリーニング・ブ
レードの製造方法。
【請求項４】主剤１００重量部に対して、硬化剤成分３
０〜１５０重量部を用いることを特徴とする請求項３記
載の電子写真複写機用クリーニング・ブレードの製造方
法。
【請求項５】主剤が７０℃にて１００〜５００センチポ
イズの粘度を有することを特徴とする請求項２、３又は
４記載の電子写真複写機用クリーニング・ブレードの製
造方法。
【請求項６】分子量１０００〜３０００のポリオールと
ポリイソシアネートとから調製したイソシアネート基含
量５〜８％のウレタンプレポリマーからなる主剤を、一
般式（Ｉ）【化１】（式中、Ｒは水素、メチル基又はエチル基を示す。）で
表わされるイミダゾール系硬化触媒の有効量と分子量６
０〜１５０の低分子量ポリオールとからなる硬化剤成分
と共に、イソシアネート基／水酸基当量比１．０〜１．
２にて、混合攪拌した後、又は混合攪拌しつつ、予め加
熱した型内に注入して製造されてなる電子写真複写機用
クリーニング・ブレード。
【請求項７】分子量１０００〜３０００のポリオールと
ポリイソシアネートとから調製したイソシアネート基含
量８〜２０％のウレタンプレポリマーからなる主剤を、
一般式（Ｉ）（式中、Ｒは水素、メチル基又はエチル基
を示す。）で表わされるイミダゾール系硬化触媒の有効
量と分子量１０００〜３０００の高分子量ポリオールと
分子量６０〜１５０の低分子量ポリオールとからなる硬
化剤成分共に、イソシアネート基／水酸基当量比１．０
〜１．２にて、混合攪拌した後、又は混合攪拌しつつ、
予め加熱した型内に注入して製造されてなる電子写真複
写機用クリーニング・ブレード。
【請求項８】硬化剤成分がイミダゾール系硬化触媒の有
効量と低分子量ポリオール１０〜２０重量％と高分子ポ
リオール９０〜８０重量％とを含有し、主剤１００重量
部に対して、硬化剤成分３０〜１５０重量部を用いて製
造されてなる請求項７記載の電子写真複写機用クリーニ
ング・ブレード。