JPH0750370B2 - クリ−ニング・ブレ−ド - Google Patents

クリ−ニング・ブレ−ド

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JPH0750370B2
JPH0750370B2 JP62059858A JP5985887A JPH0750370B2 JP H0750370 B2 JPH0750370 B2 JP H0750370B2 JP 62059858 A JP62059858 A JP 62059858A JP 5985887 A JP5985887 A JP 5985887A JP H0750370 B2 JPH0750370 B2 JP H0750370B2
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perfluoropolyether
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coating
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芳郎 沖
武夫 赤塚
文規 里路
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エヌティエヌ株式会社
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G21/00Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
    • G03G21/0005Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium
    • G03G21/0011Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium using a blade; Details of cleaning blades, e.g. blade shape, layer forming
    • G03G21/0017Details relating to the internal structure or chemical composition of the blades

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電子式(乾式)複写機のクリーニング・ブレ
ードに関するものである。
〔従来の技術〕
電子式複写機の感光ドラムおよび定着ドラム(以下これ
らドラムを単にドラムと略称する)の残留トナを除去す
る方には、従来、織物状のもの(クリーニング・ウエ
ブ)で抜き取る方法、パイル糸などで構成されたブラシ
状のもの(クリーニング・ブラシ)で払い落とす方法、
またはゴム製のブレード状のもの(クリーニング・ブレ
ード)で掻き取る方法などがある。しかし、クリーニン
グ・ウエブ方式ではウエブがドラムに強く接しているこ
とから機械的損傷が起こりやすく、またウエブのドラム
に接する位置を適宜変更する必要からウエブは巻取り式
のものが多く、その巻取り量は装置の内容積に制約され
て少ないためしばしば取替えなければならないという欠
点がある。クリーニング・ブラシ方式は秘比較的多く使
用されてはいるが、ブラシを構成するパイル糸などの材
質、硬さ、量などの選定が容易ではなく、ドラム面に機
械的損傷を与えたり摩擦による帯電を起こしてトナの離
脱を困難にさせたり、ドラムの性能を低下させたり、さ
らにはブラシの摩耗も激しくなつてブラシの交換も繰り
返し必要となつて来る。一方、クリーニング・ブレード
方式は機構が簡単で、小ぢんまりしていることから最も
よく採用されているが、ウレタンゴム、ネオプレンゴ
ム、シリコーンゴム等の素材を単独使用したブレードに
おいては、ドラムに対する押付け力が大きいときは摩擦
が大きくブレードのエツジ部が摩耗し、または押付け力
が小さいとトナを充分に掻き取ることが出来ないけど、
多くの問題点がある。したがつてブレードのエツジ部の
潤滑性を向上させるために、固体フツ素樹脂を被覆する
方法も試みられて来たが、ブレードとしての機能を発揮
するうえで最も重要なシヤープなエツジが被膜によつて
鈍化する危険があり、また金属製のブレードに固体フツ
素樹脂を被覆した後、研磨して鋭い刃を形成する方法
(たとえば特公昭55−77773号公報)も考えられてはい
るが、ゴム製のブレードのような弾性がなく望ましいも
のとはいえない。さらに、特公昭59−15967号公報に示
されたように、ウレタンゴム製ブレードに、末端に反応
基を有するシリコーンオイルを反応させる方法もある
が、この方法もシリコーンの被膜が使用時間の経過とと
もに離脱することが決して好ましいものとはいえない。
また、特開昭60−156726号には、末端に官能基を有する
パーフルオロポリエーテルが開示されており、またこの
ものを含めたパーフルオロポリエーテル類の一般的な用
途として界面活性剤、シール、O−リング、滑剤、接着
剤、被覆材が開示されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、上記した従来技術では、基材に対してパーフル
オロポリエーテルを直接に被覆することは可能である
が、クリーニング・ブレードに要求される被膜の剥がれ
難さ等の耐久性を安定的に確保することは容易ではな
い。
すなわち、従来技術では、潤滑性のないトナーを用いた
複写機でもって10万枚を越えて複写することが要求され
るような場合に、耐摩耗性、潤滑性、クリーニング性を
充分に保持しながら、安定して良好な画像が得られると
いう寿命の長いクリーニング・ブレードはなかった。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の問題点を解決するために、この発明においては、
ウレタンゴム製基材表面に一般式 −CxF2x−O− 〔xは1〜4の整数〕 で示される主要構造単位を有し、少なくとも一方の末端
にイソシアネート基、水酸基、カルボキシル基またはア
ミノ基を有するパーフルオロポリエーテルと、イソシア
ネート化合物もしくは水酸基化合物とを被覆したクリー
ニングブレードとしたのである。
以下に、その詳細を述べる。
一般にウレタンゴムの主原料であるイソシアネート類は
分子中にイソシアネート基を持ち、活性化水素を持つ化
合物と反応して種種の結合により重合体となる。たとえ
ばイソシアネート基(−NCO)は水酸基(−OH)と反応
すればウレタン結合(−NHCOO−)を、また、アミノ基
(−NH2)と反応すれば尿素結合(−NHCONH−)を形成
し、これらの結合は活性化水素を有するウレタン誘導体
および尿素誘導体としてイソシアネート基と反応し、た
とえば のようなアロフアネート結合を形成する反応を繰り返し
ていくので、未反応基が残らない反応を起こさせるモル
比を予想することができず、イソシアネート基や活性化
水素を持つ化合物または誘導体が未反応物として残つて
いることが考えられる。したがつて、これらに対して反
応しうる水酸基、 カルボキシル基、アシソアネート基、アミノ基を少なく
とも一方の末端に有し、主要構造単位が一般式 −CxF2x−O− 〔xは1〜4の整数〕 であるパーフルオロポリエーテルをウレタンゴム製基材
表面と反応させ、パーフルオロポリエーテルの被膜を形
成させる。また、ウレタンゴム基材表面と反応性または
親和性のあるイソシアネート化合物、水酸基化合物をパ
ーフルオロポリエーテルに添加することにより、さらに
耐摩耗性を向上させることができる。
ここで、イソシアネート化合物とは、分子中の少なくと
も一つの末端にイソシアネート基を有する化合物であ
り、たとえば、 2,4−トリレン・ジ・イソシアネート メチレン・フエニル・イソシアネート 前記2,4−トリレン・ジ・イソシアネートの誘導体 などを例示することができる。
また、水酸基化合物は少なくとも一つの末端基が水酸基
である化合物であり、ここではポリエステル、ポリエー
テル、ポリアクリルなどの末端に水酸基を有する化合物
である。たとえば、 ジエチレングリコール HO−CH2−CH2−O−CH2−CH2−OH、 ポリプロピレングリコール などを例示することができる。
そしてこのようなパーフルオロポリエーテル、イソシア
ネート化合物または水酸基化合物を個別にもしくは混合
して被膜を形成するには、一般に有機溶剤、たとえば、
アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、酢酸エチ
ル、酢酸メチル等のエステル類、ジエチルエーテル、ジ
オキサン等のエーテル類、メチルクロロホルム、トリク
ロロエチレン、1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオ
ロエタン(フロンR113)等のハロゲン化炭化水素類など
の1種もしくは2種以上の混合物中に、それぞれの物質
を溶解または分散させて適度の粘度に調整した塗液を塗
布すればよい。
この際の塗布の具体的方法は浸漬法、スプレー法、刷毛
塗り法など汎用の方法でよいが、塗布液の浪費等の点か
らは浸漬法が最も経済的で好ましく、塗布後溶媒を蒸発
させる。基材に使用されるウレタンゴムはJISのAスケ
ール50〜90度の硬さのものがクリーニング・ブレードに
必要な弾力性と腰の強さによく適合し、またパーフルオ
ロポリエーテルの被膜の膜厚は0.01〜5.0μmであるこ
とが望ましい。なぜならば0.01μm未満の膜厚では期待
される耐摩耗性および潤滑性が得難く、また5μmを越
える膜厚では末端反応基が未反応物として残存し、本来
の潤滑性を低下させるからである。さらに、異種の極性
基を持つパーフルオロポリエーテルを組み合わせて耐摩
耗性を向上させる方法を採用してもよい。
〔実施例〕
実施例1: ウレタンゴム〔タイガースポリマー社製:タイプレンTR
100−7〕を用いて成形したクリーニング・ブレード〔4
50mm×30mm×3mm、エツジR0.001以下、株式会社リコー
製S−2のウレタンゴム製クリーニング・ブレードと同
寸法に成形したもの〕および摩擦試験片表面へ、少なく
とも一方の末端にイソシアネート基を有するパーフルオ
ロポリエーテル(伊国モンテフルオス社製:フオンブリ
ンZ−DISOC)をフロンR113で1.0重量%に調製した液
に、イソシアネート化合物(日本ポリウレタン社製:コ
ロネート2014)2重量%配合のキシレン溶液を混合し、
この液状の被覆材中へ縦方向に浸漬し、毎分約50mmの一
定速度で順次引き上げ、約70℃、10分間乾燥させて、約
0.4μm厚の被膜を形成し、2種類の試験片を得た。得
られた試験片に対してつぎに示す方法で摩擦係数の経時
的変化(安定性)、非粘着性および寿命を調べた。
(1)摩擦係数の経時的変化 松原式スラスト摩擦試験機(N.T.N.ルーロン社製)を用
い、相手材SUJ2、圧力P=3kg/cm2、速度V=1m/分の条
件下で、測定開始時および1時間経過するたびに潤滑材
を含まないトナを摺動部に一定量(5g)ずつ添加して摩
擦係数の経時的変化を測定し、経時的変動を小さいもの
(○印)および比較的大きいもの(×印)の2段階に評
価した。
(2)非粘着性 トナの表面張力と酢酸の表面張力との間に相関関係があ
ることから、摩擦試験前後の摺動面における酢酸の接触
角をゴニオメータ式接触角測定器で測定し、接触角の大
きいものほど非粘着性は良いと判断した。
(3)寿命 複写機(株式会社リコー製:S−2)のクリーニング・ブ
レードの代わりにこれと同形の試験片を取付け、潤滑材
を含まないトナを用いて連続複写を行ない、複写画像が
不良になるまでの複写枚数をもつて寿命とした。
得られた測定結果は表にまとめた。
実施例: 少なくとも一方の末端にイソシアネート基を有するパー
フルオロポリエーテル2重量%のフロンR113溶液に、ポ
リエステルジオール(日本ポリウレタン社製:ニツポラ
ン136)1重量%のアセトン溶液を混合した液を被膜材
とした以外は実施例1と全く同じ操作を行ない、作製し
た2種類の試験片について同様の試験を行なつた。得ら
れた結果を表に併記した。
比較例1: 被覆材として、末端に反応基を有しないパーフルオロポ
リエーテル(伊国モンテフルオス社製:フオンブリンZ
−25)を用いた以外は実施例1と全く同じ操作を行なつ
て2種類の試験片を作製し、同様の測定をした。得られ
た結果を表に併記した。
比較例2: 被覆材を塗布しなかつたこと以外は実施例1と全く同じ
操作で2種類の試験片を作製し、同様の測定を行なつ
た。得られた結果を表に併記した。
比較例3: 被覆材として、末端に水酸基を有するシリコーンオイル
〔信越化学工業社製:シリコーンオイルX22−160C〕を
用いた以外は実施例1と全く同じ操作により2種類の試
験片を作製し、同様の測定を行なつた。得られた結果を
表に併記した。
比較例4: 被覆材として、末端に水酸基を有するフルオロアルキル
重合体、 C8F17C2H4OH を用いた以外は実施例1と全く同じ操作により2種類の
試験を作製し、同様の測定を行なつた。得られた結果を
表に併記した。
比較例5 被覆材として、パーフルオロアルキルとメチルメタクリ
レートとの共重合体(日本油脂社製:水酸基含有パーフ
ルオロアルキル共重合体、モデイパーF100)を用いた以
外、実施例1と全く同じ操作により2種類の四辺を作製
し、同様の測定を行なつた。得られた結果を表に併記し
た。
比較例6: 少なくとも一方の末端にイソシアネート基を有するパー
フルオロポリエーテル(伊国モンテフルオス社製:フォ
ンブリンZ−DISOC)をフロン113で2.0重量%に希釈し
た液を調製し、これを被覆材として用いたこと以外は実
施例1と全く同じ操作を行ない作成した2種類の試験片
について同様の測定を行ない、得られた結果を表に併記
した。
比較例7: 少なくとも一方の末端に水酸基を有するパーフルオロポ
リエーテル(伊国モンテフルオス社製:フォンブリンZ
−DOL)をフロン113で2.0重量%に希釈した液を調製
し、これを被覆材として用いたこと以外は実施例1と全
く同じ操作を行なって2類の試験片を作り、同様の測定
を実施し、得られた結果を表に併記した。
比較例8: 少なくとも一方の末端にカルボキシル基を有するパーフ
ルオロポリエーテル(伊国モンテフルオス社製:フォン
ブリンZ−DIACID)をフロン113で2.0重量%に希釈した
液を調製し、これを被覆材として用いたこと以外は実施
例1と全く同じ操作を行ない、作成した2種類の試験片
について同様の測定を行なった。得られた結果を表に併
記した。
以上表にまとめられた測定結果のうち、摩擦係数経時変
化を比較すると、ウレタンゴム基材のみで潤滑性重合体
の被膜を有しないとき(比較例2)は時間の経過に伴つ
て摩擦係数は増大し、測定不能となる。反応基を有しな
いパーフルオロポリエーテルを被覆したとき(比較例
1)もこれと同様の傾向を示し、シリコーンオイル、フ
ルオロアルキル重合体、またはパーフルオロアルキルと
メチルメタクリレートとの共重合体を被覆したとき(比
較例3、4、5)は緩やかではあるが時間の経過に伴つ
て摩擦係数は大きくなり、比較例1〜5はいずれも摩擦
係数の安定性は不良であつた。しかし実施例1、2にお
いては摩擦係数の増大は殆んど認められず安定性はきわ
めて良好であつた。このようなことは接触角測定結果に
も顕著に現われ、実施例1と比較例3および4とでは末
端の反応基が同じであつても重合体の種類によつて著し
く異つた結果を示し、試験後の接触角は実施例2におい
ては試験前の値がそのまま保持されているのに対し、比
較例3および4においては著しく低い値となり、非粘着
性の低下が認められた。また、寿命については比較例1
および2では1万枚未満であり、比較例3の約6.5万枚
でも充分とはいえない。比較例6〜8は、被覆材が官能
基を有するパーフルオロポリエーテルのみを被覆材とし
たものであるが、官能基の種類により、寿命(複写枚
数)が9万〜10.6万枚の間で変動した。
一方、実施例1および2は、被覆材が官能基を有するパ
ーフルオロポリエーテルと共にイソシアネート化合物ま
たは水酸基化合物を含有する被覆材としているので、ウ
レタンゴム表面にこれらの官能基化合物が介在して、所
定の官能基を有するパーフルオロポリエーテル被膜の接
着性をいっそう改善していると考えられ、寿命(複写枚
数)がいずれも10万枚を越えて、顕著な長寿命性を示し
た。
〔効果〕
以上述べたとおり、この発明はウレタンゴム製基材から
なるクリーニング・ブレードのエツジ部のシヤープさと
弾力性とを充分に生かしながら、耐摩耗性、潤滑性(摺
動性)、クリーニング性、さらに経済性について優れて
おり、長寿命性の点では特に優れていることが明らかで
ある。よつてこの発明の意義はきわめて大きいといえ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ウレタンゴム製基材表面に一般式 −CxF2x−O− 〔xは1〜4の整数〕 で示される主要構造単位を有し、少なくとも一方の末端
    にイソシアネート基、水酸基、カルボキシル基またはア
    ミノ基を有するパーフルオロポリエーテルと、イソシア
    ネート化合物もしくは水酸基化合物とを被覆したことを
    特徴とするクリーニングブレード。
JP62059858A 1986-06-17 1987-03-14 クリ−ニング・ブレ−ド Expired - Fee Related JPH0750370B2 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3250807A (en) 1963-08-23 1966-05-10 Du Pont Dicarboxylic acids of fluorocarbon ethers and fluorides, esters, amides and salts thereof

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