JPH1020733A - 電子写真装置用クリーニングブレード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 低温でのクリーニング性に優れ、高温でビビ
リ音が発生せず、しかも、長期にわたり広範囲の温度条
件下で安定したクリーニング性を発揮する電子写真装置
用クリーニングブレードを提供する。 【解決手段】 ブレード部材は、分子量１２００以下の
ポリオールＡと、分子量４０００以上のポリオールＢと
の混合物をポリオール成分とする熱硬化性ウレタンエラ
ストマーからなるものであり、上記ポリオールＡ及び上
記ポリオールＢのうち少なくとも一方は、二塩基酸とエ
チレングリコール及び一般式（１）で表されるジオール
からなるポリエステルポリオールであり、上記エチレン
グリコールと一般式（１）で表されるジオールとの混合
比が、モル比で５：５〜２：８のものである電子写真装
置用クリーニングブレード。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、広範囲の温度領域
において長期的に安定したクリーニング性を維持する電
子写真装置用クリーニングブレードに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置は、表面に光導電体層を設
けた感光体を有しており、作動の際、上記感光体の外周
面が一様に帯電され、ついで被模写体の被模写像を介し
てその外周面を露光することにより、静電潜像を形成
し、この静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成
し、これを紙等に転写し、定着させるものである。

【０００３】この過程において、転写後の感光体の外周
上にはトナーが一部残留するので、この残留トナーを除
去する必要がある。このようなトナーの除去は、クリー
ニングブレードにより行われている。クリーニングブレ
ードは、通常、金属板よりなる支持部材、弾性体よりな
るブレード部材、及び、支持部材にブレード部材を取り
付けるための接着剤より形成されている。

【０００４】上記ブレード部材は、感光体との摺擦によ
る摩擦、永久歪みが少なく、接着時の加圧、接着剤の溶
剤による変形が小さい等の特性を必要とし、感光体へダ
メージを与えず、かつ、クリーニング時に適度な圧接力
を要することより、硬さ６５〜８０度（ＪＩＳ−Ａ）が
好ましい。

【０００５】これらの特性を満足させるために、ブレー
ド部材としては通常ウレタンエラストマーが使用され
る。ブレード部材に用いられるウレタンエラストマー
は、ポリイソシアネート化合物及び高分子量ポリオー
ル、並びに、１，４−ブタンジオール、トリメチロール
プロパン等の低分子量ジオールやトリオール等の架橋剤
の熱硬化反応によって製造される。

【０００６】通常、電子写真装置は５〜４０℃の環境下
で使用される。このとき装置内の温度は、５〜６０℃に
なるので、ブレード部材には、この温度範囲内での耐磨
耗性、耐欠け性及び良好なクリーニング性が要求され
る。

【０００７】クリーニングブレードの低温でのクリーニ
ング性を向上させるためには、１，４−ブタンジオール
を大量に配合すればよいが、そうすると永久歪みが大き
くなり、長期間使用するとブレード部材の変形（へた
り）を生じ、感光体への圧接力が保てなくなりクリーニ
ング不良を生じ、また、高温での反発弾性が大きくな
り、高温使用時にブレード部材のビビリ音（鳴き）を生
じる結果となる。逆に、クリーニングブレードの永久歪
み及び高温での反発弾性を小さくし、かつ、耐磨耗性、
耐欠け性等の耐久性を向上させるためには、トリメチロ
ールプロパンを多量に配合すればよいが、そうするとガ
ラス転移温度を上昇させ、低温でのグリーニング性に劣
る結果となり、低温でのクリーニング性と永久歪み、耐
久性及び高温でのビビリ音防止とを両立させることがで
きない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、低温でのクリーニング性に優れ、高温でビビリ音が
発生せず、しかも、長期にわたり広範囲の温度条件下で
安定したクリーニング性を発揮する電子写真装置用クリ
ーニングブレードを提供することを目的とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ブレード部材
と、支持部材と、接着剤層とからなる電子写真装置用ク
リーニングブレードにおいて、上記ブレード部材は、分
子量１２００以下のポリオールＡと、分子量４０００以
上のポリオールＢとの混合物をポリオール成分とする熱
硬化性ウレタンエラストマーからなるものであり、上記
ポリオールＡ及び上記ポリオールＢのうち少なくとも一
方は、二塩基酸とエチレングリコール及び下記一般式
（１）で表されるジオールからなるポリエステルポリオ
ールであり、上記エチレングリコールと下記一般式
（１）で表されるジオールとの混合比が、モル比で５：
５〜２：８のものである電子写真装置用クリーニングブ
レードである。

【００１０】

【化２】

【００１１】式中、ｎは、３以上の整数を表す。以下に
本発明を詳述する。

【００１２】本発明で使用される熱硬化性ウレタンエラ
ストマーは、分子量１２００以下のポリオールＡと、分
子量４０００以上のポリオールＢとの混合物をポリオー
ル成分とするものである。

【００１３】上記分子量１２００以下のポリオールＡと
上記分子量４０００以上のポリオールＢとを混合し高分
子量ポリオールの長鎖の間に低分子量ポリオールが介在
した構造とすることにより構造の多様化が図れるので、
緩和機構が非常に多くなり、上記熱硬化性ウレタンエラ
ストマーからなるブレード部材は、広い温度領域での温
度依存性が小さく、高温での反発弾性の制御が可能とな
る。

【００１４】上記ポリオールＡの分子量が１２００を超
えると、得られる熱硬化性ウレタンエラストマーの高温
時の反発弾性が大きくなり、ビビリ音（鳴き）の発生原
因となり、上記ポリオールＢの分子量が４０００未満で
あると、得られる熱硬化性ウレタンエラストマーのガラ
ス転移温度が上昇し、低温でのクリーニング性に劣るの
で、上記熱硬化性ウレタンエラストマーは、分子量１２
００以下の低分子量ポリオールと、分子量４０００以上
の高分子量ポリオールとの混合物をポリオール成分とす
るものに限定される。

【００１５】本発明においては、上記ポリオールＡ及び
上記ポリオールＢのうち少なくとも一方は、二塩基酸と
エチレングリコール及び下記一般式（１）で表されるジ
オールからなるポリエステルポリオールである。

【００１６】

【化３】

【００１７】上記一般式（１）中、ｎは、３以上の整数
である。上記二塩基酸としては特に限定されず、例え
ば、アジピン酸、フタル酸、アクリル酸、ダイマー酸等
が挙げられる。上記一般式（１）で表されるジオールの
具体例としては特に限定されず、例えば、１，３−プロ
パンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペン
タンジオール、１，６−ヘキサンジオール等が挙げられ
る。

【００１８】上記エチレングリコールと上記一般式
（１）で表されるジオールとの混合比は、モル比で５：
５〜２：８である。この範囲をはずれ、上記一般式
（１）で表されるジオールの量が多くなると、得られる
熱硬化性ウレタンエラストマーの結晶性が大きく阻害さ
れ、使用時の耐磨耗性、耐欠け性が悪くなり、長期にわ
たって安定したクリーニング性を維持することができな
くなり、上記一般式（１）で表されるジオールの量が少
なくなると、ガラス転移温度が上昇し、低温でのクリー
ニング性が劣るので、上記範囲に限定される。

【００１９】本発明において、上記ポリオールＡに対す
る上記ポリオールＢの混合量は、１００〜５００重量
％、好ましくは、１５０〜３００重量％である。

【００２０】本発明に係るブレード部材は、上記ポリオ
ールＡ及び上記ポリオールＢを混合し、これにイソシア
ネート化合物を反応させてプレポリマーを合成した後、
これに架橋剤を添加混合したポリウレタン生成液を予熱
した金型に注入して熱硬化させて製造される。

【００２１】上記イソシアネート化合物としては特に限
定されず、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート
（ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ナ
フタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、トリジンジイソ
シアネート（ＴＯＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネ
ート（ＰＰＤＩ）；これらの異性体、変性体等が挙げら
れる。

【００２２】上記架橋剤としては特に限定されず、例え
ば、エチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジ
オール等の低分子量グリコール；トリメチロールプロパ
ン、グリセリン等の低分子量トリオール等が挙げられ
る。これらは単独で用いても併用してもよい。

【００２３】本発明に係る支持部材としては特に限定さ
れず、例えば、剛体の金属、弾性を有する金属；プラス
チック、セラミック等から製造されたもの等を挙げるこ
とができ、通常は、無処理の鋼板；リン酸亜鉛処理、ク
ロメート処理等の表面処理が施された鋼板等から製造さ
れたもの等を用いることができる。本発明の電子写真装
置用クリーニングブレードの製造においては、上記支持
部材は、溶剤等により脱脂処理を行って使用するのが好
ましい。

【００２４】本発明の電子写真装置用クリーニングブレ
ードの製造方法としては、通常用いられる方法で行わ
れ、例えば、遠心成形等により得られる熱硬化性ポリウ
レタンエラストマー製のシートを所定サイズに裁断して
ブレード部材を得た後、上記支持部材に、通常用いられ
る接着剤を塗布し、その上にブレード部材を貼り合わせ
加熱加圧して接着する方法、接着剤を塗布した支持部材
をブレード部材成形用金型に保持し、接着部周辺にポリ
ウレタン生成液を注入し、硬化反応と同時に接着する方
法等を採用することができる。この場合において、貼り
合わせ接着に用いられる接着剤としては特に限定され
ず、例えば、ホットメルト接着剤等が挙げられる。ま
た、硬化同時接着に用いられる接着剤としては特に限定
されず、例えば、フェノール系溶液接着剤等が挙げられ
る。

【００２５】本発明に係るブレード部材は、電子写真装
置等において現像ロールの外周上にトナーを薄層で担持
させるためにトナー層厚を規制する現像ブレード等にも
適用することができる。

【００２６】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。

【００２７】実施例１ エチレングリコールと１，４−ブタンジオールとのモル
比３：７の混合物と、アジピン酸との脱水縮合により、
平均分子量５０００に調整したポリエチレンブチレンア
ジペートを得た。これに平均分子量７５０のポリブチレ
ンアジペート（ニッポラン４０５６、日本ポリウレタン
工業社製）を、混合後のＯＨ価＝５６．１になるように
混合し、ポリエステルポリオールを得た。得られたポリ
エステルポリオールにＭＤＩ（ミリオネートＭＴ、日本
ポリウレタン工業社製）を加え、窒素雰囲気下、７０℃
で３時間反応させ、イソシアネート基を６．５重量％含
有するプレポリマーを得た。このプレポリマーを１００
℃に昇温し、減圧下で１時間脱泡後、硬化剤として１，
４−ブタンジオールとトリメチロールプロパンとの混合
物（混合比＝６０／４０）を硬化剤のＯＨ基とプレポリ
マーのＮＣＯ基との比が０．９になるように加え、３分
間混合後、金型温度を１４０℃に調整した遠心成形機に
投入し、１時間硬化させた後金型より円筒状シート材を
取り出し、１２０℃で１２時間架橋後室温に冷却し、所
定寸法にカットしてブレード部材を得た。得られたブレ
ード部材の硬さ及びガラス転移温度、並びに、ブレード
部材を支持部材にホットメルト接着剤で接着させたクリ
ーニングブレードの低温クリーニング性、鳴き及び耐久
性について、下記方法により評価した。結果を表１に示
した。

【００２８】評価方法 （１）硬さ ＪＩＳ−Ａスプリング硬度計にて測定した。 （２）ガラス転移温度 ５％伸長１０Ｈｚの条件で、温度分散スペクトロメータ
にて測定したｔａｎδのピーク値を求めた。 （３）低温クリーニング性 ミノルタ社製複写機ＥＰ８７０を用いて、５℃、１５％
ＲＨの環境下に２４時間放置後の初期クリーニング性を
確認した。 （４）鳴き ミノルタ社製複写機ＥＰ８７０を用いて、３５℃、８５
％ＲＨの環境下で１０００枚連続通紙し、鳴き発生の有
無を確認した。 （５）耐久性 ミノルタ社製複写機ＥＰ８７０を用いて、２５℃、６０
％ＲＨの環境下で１０万枚連続通紙し、耐久性を確認し
た。

【００２９】実施例２ エチレングリコールと１、４−ブタンジオールとのモル
比を５：５とし、また、ニッポラン４０５６の代わりに
平均分子量が１２００のポリエチレンアジペート（ニッ
ポラン４００２、日本ポリウレタン工業社製）を用いた
こと以外は、実施例１と同様にしてブレード部材及びク
リーニングブレードを得、評価した。結果を表１に示し
た。

【００３０】実施例３ エチレングリコールと１，４−ブタンジオールとのモル
比３：７の混合物と、アジピン酸との脱水縮合により、
平均分子量１０００に調整したポリエチレンブチレンア
ジペートを得た。これをニッポラン４０５６の代わりに
用いたこと以外は、実施例１と同様にしてブレード部材
及びクリーニングブレードを得、評価した。結果を表１
に示した。

【００３１】実施例４ エチレングリコールと１，４−ブタンジオールとのモル
比３：７の混合物と、アジピン酸との脱水縮合により、
平均分子量１０００に調整したポリエチレンブチレンア
ジペートを得た。これに平均分子量５４００のポリブチ
レンアジペート（ニッポラン４００９、日本ポリウレタ
ン工業社製）を混合し、ＯＨ価５６．１のポリエステル
ポリオールを得た。これを用いたこと以外は、実施例１
と同様にしてブレード部材及びクリーニングブレードを
得、評価した。結果を表１に示した。

【００３２】実施例５ エチレングリコールと１，６−ヘキサンジオールのモル
比３：７の混合物と、アジピン酸との脱水縮合により、
平均分子量４０００に調整したポリブチレンヘキセンア
ジペートを得た。これに平均分子量７５０のポリブチレ
ンアジペート（ニッポラン４０５６、日本ポリウレタン
工業社製）を混合し、ポリエステルポリオールを得た。
これを用いたこと以外は、実施例１と同様にしてブレー
ド部材及びクリーニングブレードを得、評価した。結果
を表１に示した。

【００３３】比較例１ エチレングリコールと１，４−ブタンジオールとのモル
比を６：４にしたこと以外は、実施例１と同様にしてブ
レード部材及びクリーニングブレードを得、評価した。
結果を表１に示した。

【００３４】比較例２ エチレングリコールと１，４−ブタンジオールとのモル
比を１：９にしたこと以外は、実施例１と同様にしてブ
レード部材及びクリーニングブレードを得、評価した。
結果を表１に示した。

【００３５】比較例３ ニッポラン４０５６の代わりに平均分子量２０００のポ
リブチレンアジペート（ニッポラン４０１０、日本ポリ
ウレタン工業社製）を用いたこと以外は、実施例１と同
様にしてブレード部材及びクリーニングブレードを得、
評価した。結果を表１に示した。

【００３６】比較例４ エチレングリコールと１，４−ブタンジオールのモル比
３：７の混合物と、アジピン酸との脱水縮合により、平
均分子量３０００に調整したポリエチレンブチレンアジ
ペートを得た。これに平均分子量７５０のポリブチレン
アジペート（ニッポラン４０５６、日本ポリウレタン工
業社製）を混合し、ポリエステルポリオールを得た。こ
れを用いたこと以外は、実施例１と同様にしてブレード
部材及びクリーニングブレードを得、評価した。結果を
表１に示した。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【発明の効果】本発明の電子写真装置用クリーニングブ
レードは、上述の構成からなるので、低温でのクリーニ
ング性に優れ、高温でビビリ音が発生せず、高耐久性を
発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】貼り合わせ接着により製造されたクリーニング
ブレードの一例を示す図。

【符号の説明】

１ ブレード部材 ２ 接着剤層 ３ 支持部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレード部材と、支持部材と、接着剤層
   とからなる電子写真装置用クリーニングブレードにおい
   て、前記ブレード部材は、分子量１２００以下のポリオ
   ールＡと、分子量４０００以上のポリオールＢとの混合
   物をポリオール成分とする熱硬化性ウレタンエラストマ
   ーからなるものであり、前記ポリオールＡ及び前記ポリ
   オールＢのうち少なくとも一方は、二塩基酸とエチレン
   グリコール及び下記一般式（１）で表されるジオールか
   らなるポリエステルポリオールであり、前記エチレング
   リコールと下記一般式（１）で表されるジオールとの混
   合比が、モル比で５：５〜２：８のものであることを特
   徴とする電子写真装置用クリーニングブレード。 【化１】 式中、ｎは、３以上の整数を表す。