JPS63253980A - クリ−ニングブレ−ド - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真複写機の感光体表面あるいは定着ロー
ラ表面をＷｉ擦して感光体表面の残留トナー等を清掃除
去するクリーニングブレードに関する。

〔従来の技術〕

電子写真複写機において、感光体のクリーニング方法の
ひとつにウレタンゴム等の弾性ゴムブレードを電子写真
感光体に当接して感光体上の残留トナーを除去清掃する
、いわゆるクリーニングブレード方式が実用化されてい
る。しかるに、この方法では移動中の感光体表面に対し
てブレードを物理的に接触させるために、感光体表面と
の摩擦作用によってブレードの先端が急速かつ不均一に
摩耗し清掃効果が著しく低下するという欠点が生じる。

このようなブレードの不均一な摩耗がすすむと、記録紙
上にゴースト像が現れたり、糸状のすしが現れたり、ま
た残存トナーが感光体表面に融着し感光体の寿命を低下
させたりすることになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来このような欠点を改良するために、感光体表面とブ
レードとの摩擦抵抗を減少させる工夫がされている。例
えば、現像剤中にテフロン等の潤滑性のある物質を外添
したり、あるいはクリーニングブレード剤の形成材料に
テフロン、シリコンゴム等の滑性ある材質を選択して成
形したり、またブレード形成材料中にシリコンオイル、
フッ素化合物を単に充填するような工夫である。しかし
、十分なりリーニング効果および耐久性を示すものはい
まだ見いたせなかった。

本発明の目的は、上述した問題を解決し、摩擦性が低く
、耐摩耗性に優れ、良好なりリーニング性を長期間安定
に維持できるクリーニングブレードを提供しようとする
ものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は、ドラム表面を摺擦してその表面を清掃す
る、ウレタン弾性体を主成分とするクリーニングブレー
ドにおいて、そのウレタン弾性体の少なくとも一部が、
ウレタン形成材料と、１分子中に活性水素を１個以上有
するフッ素化合物との反応物であることを特徴とするク
リーニングブレードにより達成できる。

本発明に使用される、１分子中に活性水素を１個以上存
するフッ素化合物の好ましい例としては、ヒドロキシル
基（ＯＨ）、あるいはアミノ基（Ｎ　Ｈ２）を活性水素
として分子中に有する化合物が挙げられる。

例えば、 ｅｌ＋□０１１ Ｆ３ が挙げられるが、これに限定されるものではない。

本発明によるブレードは、構造中にフッ素原子を含みブ
レード自体に活性を与えるため低摩擦であり耐久性が優
れている。

本発明に使用されるウレタン弾性体材料としては、反応
の結果、ウレタンとなりつるものならば特に制限がなく
使用できるが、最終的にＪＩＳＡスケール　５０〜９０
°の範囲の硬さとなるものが好ましい。ウレタン弾性体
材料の代表例は、重付加重合させるべきイソシアネート
とポリオールとであるが、これらと１分子中に活性水素
を１個以上有するフッ素化合物との反応は、クリーニン
グブレードの材質が上述したような構造となりつるなら
ばいかなる段階で行なわれてもよい。

１分子中に活性水素を１個以上有するフッ素化合物は、
クリーニングブレード原料全量に対して０．１〜９０重
量％、特に１〜３０重量％添加するのが望ましい。

本発明のクリーニングブレードは、それを支持する支持
部に、熱可塑性樹脂を介して接合成形したクリーニング
部材とするのが好ましい。一般にクリーニング部材は弾
性体原料とこれを支持する支持部とを、支持部に接着性
を示しかつ液状弾性体原料と反応する反応タイプの化学
物質を溶剤に溶かしてなる下塗り接着剤を用いて、接合
し形成するが、そのとき発生する欠点を除去可能である
ためである。より詳しく言うと、一般にクリーニング部
材は下塗り接着剤を、成形工程で必要とする接着強度ま
で溶剤で希釈し、これを支持部に浸漬塗布あるいはスプ
レー塗布し、溶剤を塗布物から熱風あるいは自然乾燥に
より乾燥した後、それを注入一体型に装着し、しかる後
クリーニングブレード材料を型に注入し成形している。

この際、接着力を安定させるための、接着物質の濃度管
理がむずかしいことや、溶剤揮発に伴なう人体への影晋
や溶剤の滞留による発火、爆発などの危険があるなど、
問題があるが、上記構造にすることによりかかる欠点を
除去でき、接合状態を安定化し、接着性、精度を高め、
製造上のコストをも軽減できる。

こうした利点をもつ構造のクリーニング部材の一態様の
断面図を第１図に示す。この図は、被清掃体としての感
光体や話電体表面や定着ローラ（不図示）に対して接す
るクリーニングブレード２と、これを支持する支持板３
と、支持板３のクリーニングブレード支持部３１の表面
に予め設けられて反応時の熱によって熱可塑した後、ク
リーニングブレード２と支持部３１とを強固に接着する
熱可塑性樹脂１と、を表している。

一実施例として、支持板３に金属プレートを用いた時に
、熱可塑性樹脂１を単層として構成したが、２０＋ｎｍ
巾に対して２５００ｇの接着力を示す強固な接着がポリ
アミド系樹脂によって得られ、２０００ｇの接着力がポ
リエステル系樹脂で得られた。

図示したような態様では、二部材２．３の界面を熱可塑
性樹脂１で接合して接合力及びシール性を確保している
が、この時以下の点が重要である。第一に、接着表面を
よくぬらし、第二によく流動し、第三に固化して一定の
強さをもつという３点である。これらの要求にあう熱可
塑性樹脂としては、ウレタン系、ポリエステル系、ポリ
アミド系、酸ビ系などの融点範囲８０〜１６０℃のもの
が適当である。また、接合力を増すためには、上記熱可
塑性樹脂に粘り賦与剤を添加するなどして改良可能であ
る。これら熱可塑性樹脂はフィルム状もしくはベレット
状の形状で利用可能である。

フィルム状のものは、ホットローラー、熱風ブロー、ホ
ットスタンプ、ホットプレス又は被接着物を加熱する等
の手段を有したホットメルトガンや特殊ディスペンサー
等で保持部材の所定の場所に熱可塑性樹脂を接合する。

第２図は、第１図に示したクリーニング部材を製造する
一態様を示すものである。３は支持板、１は熱可塑性樹
脂、４および５はａ−ａ断面で右型と左型とに二層する
型、６は右型、左型それぞれに固定されたシール緩衝剤
、７は支持板３の位置決め用ビン、８は支持板固定用ネ
ジ、９は本発明のクリーニングブレードの原料注入空間
を示す。このように、熱可塑性樹脂１を接合した支持板
３を左型４に固定した状態で右型５で最終の型を形成す
る。成形温度６０〜１４０℃に型を保温すると、熱可塑
性樹脂が軟化、あるいは溶融状態になり、臨界表面エネ
ルギーが低下しぬれ性が向上し、型によって形成された
樹脂１を取り囲む空間９内に反応性のクリーニングブレ
ード原料を注入すると、強固に接合し、第１図に示した
クリーニング部材が成型される。

第３図は、熱可塑性樹脂による接着強度をより高めるた
めの構成である。本態様では、熱可塑性樹脂自体を二層
構成にし、弾性体であるクリーニングブレード側の樹脂
１２はクリーニングブレード原料と同一か又は同様な材
質構造とし、支持板３側の樹脂は支持板３に対して接着
強度の高い材質とすることで機能分課させたものである
。本態様によれば、支持板３からクリーニングブレード
２がひっばられても剥離することがなく、極めて強固な
接着を達成できるので、本発明のクリーニングブレード
を用いるのにさらに好ましい構成である。

第５図は、本発明のクリーニングブレードを用いたクリ
ーニング部材の別の実施態様を説明するための図である
。

第５図は、熱可塑性樹脂１を上記態様よりも、支持板３
に対してより大きい接着面積をもたせたもの（長さＭよ
り大きい長さＮの接着を達成している）であり、この増
加分（Ｎ−Ｍ）＋３をクリーニングブレード原料の注入
型空間を形成する型の一部として、利用するものである
。増加分３１は第２図右型５、左型４に挟圧されると共
に空間９を封鎖し、シール材として機能する。このよう
に支持板と熱可塑性樹脂の接合面積を、クリーニングブ
レードと熱可塑性樹脂との接合面積より大きくとること
で、今まで、型内に細工していたシール緩衝機構６を支
持部材側の熱可塑性樹脂に置き変えられるようになり、
型の耐久性、低コスト可、さらにはクリーニングブレー
ド原料に対するシール漏れを無くするなどの利点が生じ
る。

第６図は本発明のクリーニングブレードを用いた更に別
のクリーニング部材である。第４図はその製造例を示す
図である。簡単に言うと、第３図、第５図の特徴を含ん
だクリーニング部材及びその製造方法を示している。以
下の説明は前述した説明を略して行なうことにする０図
中Ｅは前記差分（Ｎ−Ｍ）１３に相当する部分で、前述
した樹脂１１を延長させている部分を示している。樹脂
１２は前記と同じ長さとし、熱可塑性樹脂１１．１２を
予め設けた支持板は、前述したように左型４１に固定さ
れると、樹脂１１の部分Ｅが型の突出部りに当接し、部
分Ｅの反対側が右型５１の装着によって、右型５１の突
出部りに当接し、空間９の下部間隙が樹脂１１によって
シールされる。この後、型温を成形温度まで、昇温する
と、第４図（ａ）　、　（ｂ）の型４１．５１の０部分
にて熱可塑性部分が溶融し、Ｅ部のごとく塑性変形した
かたちで、第１図の型４．５内にあるシールＭ衝部６と
同様のシール緩衝効果を与えることができ、これに前記
実施態様のごとくクリーニングブレード材料を注入する
ことにより、第６図のような成型物が得られる。

第２図の製造方法では後処理として濡れたクリーニング
ブレード原料を除去する必要性があるが、これを上記態
様では防止でき、しかも、クリーニング部材自体を強固
な接着状態にできるので耐久性に富み、クリーニング効
果を安定できる。

以上本発明のクリーニングブレードを用いた好ましい構
造のクリーニング部材を説明したが、他の構造として使
用することも勿論できる。

例えば、クリーニング部材と支持部材と接着材を介し接
合した構造のものや、クリーニング部材を溝を有した支
持部材に挟んだ構造のものあるいは２部材の支持部材に
て機械的に挟み固定したものなどがあげられる。

〔実施例〕

以下、実施例について説明する。

実施例１ 使用した成分は以下の通りである。

成分　　　　　　　　　　（重量部） ・エチレングリコールとアジピン酸 の縮合ポリエステルポリオール　　　１００（分子量２
０００） ・ジフェニルメタンジイソシアネート４２．０・１．４
−ブタジオール　　　　　　　６．５・トリメチロール
プロパン　　　　　　３．６・パーフルオロノニルヒド
ロキシ ヘキシルエーテル　　　　　　　　　７．１脱水した上
記ポリエステルにジフェニルメタンジイソシアネートを
混合し、８０℃、２時間反応させ、生成したプレポリマ
ーに硬化剤である１、４−ブタジオール、トリメチロー
ルプロパン、パーフルオロノニルヒドロキシヘキシルエ
ーテルを混合し加熱硬化を行ない。ＪＩＳ　Ａスケール
６２°の本発明に係るクリーニングブレードを成形した
。

実施例２ 使用した成分は以下の通りである。

成分　　　　　　　　　　（重量部） ・エチレングリコールとアジピン酸 の縮合ポリエステルポリオール　　１００（分子量２０
００） ・ジフェニルメタンジイソシアネート３８．０・１．４
−ブタジオール　　　　　　　５．９・トリメチロール
プロパン　　　　　　３．２・フルオロポリマー 商品名ルミフロン　６０２ 旭硝子（株）社製　　　　　　　２．３実施例１と同様
に合成したプレポリマーにルミフロンと、１．４−ブタ
ジオール、トリメチロールプロパンを混合し、加熱硬化
を行ない、ＪＩＳ＾スケール８０°の硬さの本発明に係
るクリーニングブレードを成形した。

比較例 使用した成分は以下の通りである。

成分　　　　　　　　　　（重量部） ・エチレングリコールとアジピン酸 の縮合ポリエステルポリオール　　１００（分子量２０
００） ・ジフェニルメタンジイソシアネート３９，５・１．４
−ブタジオール　　　　　　　６．３・トリメチロール
プロパン　　　　　　３．４脱水した上記ポリエステル
にジフェニルメタンジイソシアネートを混合し８０℃、
２時間反応させ、生成したプレポリマーに硬化剤である
、１．４−ブタジオール、トリメチロールプロパンを混
合し加熱硬化を行ない、ＪＩＳ＾スケール６５°のクリ
ーニングブレードを成形した。

（評価） 以上により得たクリーニングブレードについて、アモル
ファスシリコン感光体を使用した電子写真複写機により
クリーニング性、耐久性及び摩擦試験機により動摩擦係
数を評価した。その結果を第１表に示す。

表１ 実施例１．２で成形したクリーニングブレードは３０万
枚通紙後も、ブレード先端部の摩耗は見られず、クリ、
−ニング性も問題なく初期の性能を維持していた。一方
、１分子中に活性水素を１個以上有するフッ素化合物が
用いられてない比較例のものはクリーニング性が低下し
ていた。

実施例３ 本発明のクリーニングブレードを用いて次のようにクリ
ーニング部材を作製した。

第７図のように、保持部材に熱可塑性ポリアミド（ダイ
アボンドＰ　Ａ　−５０）のようなフィルム状の熱可塑
性樹脂をホットプレスで１３０℃、０．５にｇ／　ｃｍ
２の条件で熱圧着した。これを第２図のように注入成型
用型に装着し、約１３０℃に型温が安定したところで、
実施例１のブレード材を、型の所定の注入口より注入し
一体成形した。

４０分後型より取り出し、１２０℃前後で４時間加温後
、１週間室温で放置熟成した。この後、第８図のように
Ｂ−Ｂ部とＣ−Ｃ部を別々に固定し、反対方向に引張り
、その時の接合部の接合力を測定した。その結果は表２
に示すように、熱可塑性樹脂のないものより、大きな接
合力を示した。

表２ 実施例４ 本発明のクリーニングブレードを用いて次のようにクリ
ーニング部材を作製した。

使用したブレード原料は実施例１記載のブレード材であ
る。

樹脂１２を熱可塑性ポリウレタン（日本マタイＵＨ２０
４）とし、樹脂１１を熱可塑性ポリエステル（日本マタ
イＰＨ４１３）とし、これらをホットプレスで１３０℃
、０　、５　Ｋｇ／　ｃｍｚ下で熱圧着した第３図のよ
うな部材を形成し、第２図のようにして製造した。その
後、第８図の接合力測定をしたところ、弾性体が破壊す
るまでの接着力を示した（表２）。

〔発明の効果〕

本発明のクリーニングブレードは、ウレタン材料と反応
した１分子中に活性水素を１個以上有するフッ素化合物
のために、摩擦性が低く、耐摩耗性に優れ、良好なりリ
ーニング性を長期間安定に維持できる。

また、活性水素を有しているために単にウレタン材料内
に充填されたいるだけでなく、イソシアネート基と反応
し、化学結合を有するために、ブレード使用中に表面に
ブルームする現象もなく良好な耐久性である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第６図はクリーニング部材の実施例説明図、第
２図は第１図のクリーニング部材の製造法を説明するた
めの概略図、第３、第５、第７図はそれぞれクリーニン
グ部材の部分説明図、第４図（ａ）　、　（ｂ）はクリ
ーニング部材の製造方法を説明するための実施例説明図
、第８図はクリーニング部材の接着力を比較するための
測定を説明するための図である。 １．１１．１２は熱可塑性樹脂、 ２はクリーニングブレード、 ３は支持板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ドラム表面を摺擦してその表面を清掃する、ウレタン弾
   性体を主成分とするクリーニングブレードにおいて、そ
   のウレタン弾性体の少なくとも一部が、ウレタン形成材
   料と、１分子中に活性水素を１個以上有するフッ素化合
   物との反応物であることを特徴とするクリーニングブレ
   ード。