JP2005241662A - 電子写真装置用ブレード用接着剤及び電子写真装置用ブレード - Google Patents

Abstract

【課題】 感光体汚染やトナー汚染の起こらない熱硬化型ポリウレタン樹脂接着剤及びブ
レードを提供する。
【解決手段】イソシアネート基の反応触媒として一般式［Ｉ］で表される水酸基を有する
アミジン化合物を用いた硬化型ポリウレタン接着剤を用いて、電子写真装置用ブレード素
材と金属製ブレードホルダーを接合する。
【選択図面】 図２

Description

この発明は、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等において、感光体（ド
ラム、ベルト等）上の残留トナーを除去するためのクリーニングブレードと現像器内でト
ナーを摩擦帯電させながら薄膜を形成する現像ブレード等の電子写真装置用ブレード（以
下、ブレードともいう。）の製造において、ブレード素材と金属製ブレードホルダーを接
合する２液性の熱硬化型ウレタン接着剤接着剤、詳しくは、ブレード素材と金属製ブレー
ドホルダーとを接合する非溶剤型の２液性熱硬化型ウレタン接着剤、及び、接合されたブ
レードに関する。
また、この発明は、トナーを除去したり、トナーを均一に薄膜を形成させるブレードに
限らず、ある表面に存在する他の粉体や液体被膜を除去して掻き取る用途に用いるブレー
ドに採用できるものである。

図１、図２に示すようにこの種の電子写真装置用ブレード（１０１）は、断面「へ」の
字形の細長い金属板（１０３）（ホルダーという）に、同様に細長いポリウレタンシート
（１０２）（ブレード素材という）を接着剤１０４で接着したものである。この電子写真
装置用ブレードは、現像用ブレード、クリーニングブレードとして使用される。

一般に、熱硬化性ポリウレタンエラストマーであるシート状のブレード素材（１０２）
は、遠心成形法、型成形法や本願発明者等が提案している帯状連続成形法（特許文献１：
特許第２６４５９８０号公報）などで製造されている。

電子写真装置用ブレード素材と金属製ホルダーとを接合している接着剤としてポリウレ
タン樹脂接着剤が多用され（特許文献２：特公平７−１０３３５５号公報参照）、これら
のウレタン樹脂接着剤には、末端イソシアネートを有するウレタンプレポリマーとポリオ
ールなどの架橋剤と、触媒として各種アミン、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫２−
エチルヘキソエートなどの有機金属化合物、アルカリ金属水酸化物や脂肪酸塩などのアル
カリ金属化合物、過酸化ベンゾイル、アゾビスイソブチロニトリルなどのラジカル発生剤
、１，８−ジアザビシクロ[５，４，０]−７−ウンデセン、１，５−ジアザビシクロ[４
，４，０]−５−デセン、あるいは１，５−ジアザビシクロ[４，３，０]−５−ノネンな
どのアミジン化合物をそのまま、あるいは種々の有機酸や無機酸との塩、さらには４級ア
ンモニウム塩の形で用いられてきた。

熱硬化性ポリウレタンエラストマー製のクリーニングブレードの問題点として、触媒の
ブリードアウトに起因して、感光ドラムが汚染され、感光ドラムへのトナーの付着が不十
分となって、複写画面に白抜けが発生する課題が指摘されている。イソシアネート基の反
応触媒は、一般に低分子量であったり、イソシアネート基との反応性や加熱重合して生成
したポリウレタン樹脂との親和性が乏しかったりするために、経時的にブレード表面へブ
リードアウトして析出するという問題を有する。クリーニングブレードの場合、直接接触
している感光ドラム表面が汚染され、その結果、感光ドラムへのトナーの付着が不十分と
なって、複写画像において白抜けが発生するなどの不良の原因となっている。このヒドロ
キシアミンを触媒に用いて問題を解決する一つの提案が特許文献３（特開平７−２９０６
０３号公報）になされている。これは、クリーニングブレード用成形型を準備し、この成
形型内に、ポリイソシアネートとポリオールとを部分的に重合したプレポリマー（以下「
ウレタンゴム形成用プレポリマー」という）と硬化剤とを主成分とする液状クリーニング
ブレード成形組成物を注入し、これを硬化反応させ、ついで硬化物を脱型することにより
クリーニングブレード素材を製造するバッチ処理に用いる触媒を工夫することによってブ
リードアウトを解決しようとする提案である。
特許第２６４５９８０号公報 特公平７−１０３３５５号公報 特開平７−２９０６０３号公報

本発明者は、ブリードアウトの問題が、クリーニングブレードと形成するポリウレタン
シート以外に接着剤からも発生していることを知見し、その対策を研究開発したものであ
る。接着剤に起因するブリードアウトの現象として、本発明者はブリードアウトした反応
触媒が蒸散してトナーを塊状に凝集して不均一な帯電不良を起こしてローラー汚染やトナ
ー汚染を起こしたりする原因となっていることを見つけた。本発明は、ブリードアウトの
問題がクリーニングブレードの素材となるポリウレタン以外に、ブレード素材のポリウレ
タンシートと金属ホルダーを接合する接着剤からも発生していることを突き止め、その問
題を解決する接着剤の開発と、その接着剤を用いて接合したブレードを提供しようとする
ものである。

（１） 電子写真装置用ブレード素材と金属製ブレードホルダーとの接合に用いる接着剤
であって、一般式[Ｉ]で表される水酸基を有するアミジン化合物を触媒として用いた２液
硬化型ポリウレタン接着剤。
（２）一般式[Ｉ]で表される水酸基を有するアミジン化合物を触媒として用いた２液硬化
型ポリウレタン接着剤を用いて、電子写真装置用ブレード素材と金属製ブレードホルダー
とを接合して製造した電子写真装置用ブレード。

１．接着剤に起因するブリードアウトを防止し、電子写真の画像に白抜けなどの不良を防
止することができる。
２．接着剤からのブリードアウトは、特に蒸散によって、トナーを塊状に凝集させるなど
の不良の原因となるが、この蒸散を防止できる。
３．蒸散したブリードアウト物質は、長期使用しない状態で高濃度に蓄積して、特に、ト
ナーに悪影響を及ぼすので出荷時の初期エラーや連休後の再立上げ時にエラーとして発現
し易いが、このように初期エラーや再立上げ時のエラーの要因を低減することができる。
４．本接着剤は、感温性が高いので、連続生産に適する。
５．さらに、ブリードアウトを防止できるブレード素材を用いることにより、相乗的にブ
リードアウトを防止できる効果を奏することができる。

＜触媒＞
水酸基を有するアミジン化合物は、前記したように、一般式[Ｉ]で表され、同式におい
て、R¹は水素原子または炭素数１〜３のアルキル基である。炭素数１〜３のアルキル基と
しては、例えば、メチル基、エチル基、ｎープロピル基などが挙げられる。R²は水素原子
、炭素数１〜１６のアルキル基もしくはアルキレン基、またはフェニル基を表す。炭素数
１〜１６のアルキル基またはアルキレン基としては、例えば、メチル基、エチル基、ヘキ
シル基、ステアリル基などの飽和アルキル基；３−ブチレン基、７−オクチレン基などの
アルキレン基；ブトキシメチル基、フェノキシメチル基、メタクリロイロキシメチル基、
ベンゾイロキシメチル基、フルオロメチル基、クロロメチル基などの置換アルキル基が挙
げられる。また、R²がフェニル基である場合、該フェニル基は、ハロゲン基、アルキル基
、置換アルキル基などで置換されていてもよく、例えば、フルオロ基メチル基、４−クロ
ロメチルフェニル基などが挙げられる。

R¹とR²は前記したもののほか、互いに結合して炭素数５〜８の環を形成してもよい。R¹
とR²が互いに結合して形成される炭素数５〜８の環としては、シクロペンタン環、シクロ
ヘキサン環、ノルボルナン環、シクロオクタン環などが挙げられる。これらの環は各種の
置換基を有していてもよく、置換基としては、メチル基、ビニル基、１ーメチルビニル基
などが挙げられる。

R³ は水素原子または炭素数１〜３のアルキル基であり、R³ の炭素数１〜３のアルキル
基としては、メチル基、エチル基、ｎープロピル基などが挙げられる。

上で述べたR¹，R²、R³の中、本発明のアミジン化合物の製造時における蒸留精製の容易
さの点から、R¹、R²、R³が共に水素原子、あるいはR¹、R³が水素原子、R²がメチル基であ
ることが好ましい。また、上記式中、ｍは２〜４の整数であるが、同様の理由から２また
は４が好ましい。すなわち、本発明の新規アミオジン化合物の好ましい具体例としては、
６−（２−ヒドロキシエチル）−１，８−ジアザビシクロ[５，４，０]−７−ウンデセン
）、６−（２−ヒドロキシプロピル）−１，８−ジアザビシクロ[５，４，０]−７−ウン
デセン 、７−（２−ヒドロキシエチル）−１，５−ジアザビシクロ[４，３，０]−５−
ノネン、７−（２−ヒドロキシプロピル）−１，５−ジアザビシクロ[４，３，０]−５−
ノネンなどが挙げられる。
本発明で用いる触媒の例としては、特開２００３−８１９７５号公報に開示された例が
ある。

＜ウレタン接着剤成分＞
これらの触媒が用いられる非溶剤型の２液性熱硬化型ポリウレタン樹脂接着剤の成分と
して、ポリイソシアネートプレポリマー（Ａ成分）とポリオール（Ｂ成分）従来公知の成
分を使用できる。例えば、特公平７−１０３３５５号公報に例示されている。

Ａ成分のポリイソシアネートとしては、例えばキシリレンジイソシアネート、ポリフェ
ニルメタンジイソシアネート、4,4′−ジフェニ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、ト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、ナフ
タレンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、水添キシリレンジイ
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などのジイソシアネート、ある
いはこれらの重合物を挙げることができ、さらに、アロファネート結合、イソシアヌレー
ト結合、カルボジイミド結合などと複数のイソシアネート基を有する化合物、例えばジフ
ェニルメタンジイソシアネートの縮合物などをポリイソシアネート化合物として用いるこ
ともできる。

Ｂ成分ポリオールとしては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、ジエチレングリコール、トリエチレン
グリコール、ヘキサメチレングリコール、グリセリン、1,3−ブチレングリコール、1,4−
ブタンジオール、ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ネオペン
チルグリコールなどの多価アルコール類；前記多価アルコール類と、エチレンオキサイド
、プロピレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドとの付加重合により得られるポリエ
ーテルポリオール；前記多価アルコール類と、マレイン酸、コハク酸、アジピン酸、セバ
シン酸、酒石酸、テレフタル酸、イソフタル酸などの多塩基酸類との縮合反応により得ら
れるポリエステルポリオール；ε−カプロラクトン、γ−バレロラクトンなどのラクトン
類の開環重合により得られるポリエステルポリオール；アクリル酸ヒドロキシエチル、ア
クリル酸ヒドロキシブチル、トリメチロールプロパンアクリル酸モノエステルなどの水酸
基を含有する重合性モノマーを単独で重合して、またはこれらと共重合可能なモノマー、
例えばアクリル酸、メタクリル酸、スチレン、アクリロニトリル、α−メチルスチレンな
どとを共重合して得られるアクリルポリオール；ヒマシ油もしくはその誘導体；両末端に
エポキシ基を有するエポキシ樹脂と、モノエタノールアミン、ジエタノールアミンなどと
を反応させて得られるエポキシポリオール；その他を挙げることができる。

先に挙げた触媒は、通常、Ｂ成分を主成分として含む第２成分中に添加される。

＜水酸基を有するアミジン化合物の反応触媒特性＞
(1)ブリードアウト防止性能
１，８−ジアザビシクロ[５，４，０]−７−ウンデセン）およびヒドロキシル基を導
入したもの、すなわち、６−（２−ヒドロキシプロピル）−１，８−ジアザビシクロ[５，４，０]−７−ウンデセンをそれぞれ反応触媒として、ポリプロピレングリコール（ＰＰ−１０００，分子量１，０００）４４．１重量部、１，４−ブチレングリコール（１，４−ＢＧ）１１．９重量部、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）３９．１重量部、反応触媒０．５重量部からなるポリウレタン樹脂を合成し、これらの樹脂を別々にジメチルホルムアミドに溶解させ、それぞれの樹脂溶液中に残存する１，８−ジアザビシクロ[５，４，０]−７−ウンデセンおよび６−（２−ヒドロキシプロピル）−１，８−ジアザビシクロ[５，４，０]−７−ウンデセンをガスクロマトグラフィーにより定量した。
その結果、反応触媒として加えた１，８−ジアザビシクロ[５，４，０]−７−ウンデセ
ンは、その６０重量％が残留しているのに対し、６−（２−ヒドロキシプロピル）−１，８−ジアザビシクロ[５，４，０]−７−ウンデセンはほぼ完全にウレタン樹脂中に取り込まれており、ブリードアウトや蒸散を防止できる反応性触媒である。

(2) 低温下での未反応性
連続製造工程では常に接着剤を安定した状態で供給する必要があり、２液性ポリウレタ
ン樹脂接着剤の使用にあたっては、常時２液をミキシングしながら供給している。混合と
同時に少なからず反応が始まり、ミキシング装置などに残留して接着剤の供給不良の原因
、あるいは接着後の不良の原因となることがある。このためミキシング装置から接着剤の
供給装置にかけて、空冷などの手段を講じて冷却し、低温状態として反応を進めないよう
にしている。
６−（２−ヒドロキシプロピル）−１，８−ジアザビシクロ[５，４，０]−７−ウンデセンを用いたウレタン樹脂は、次の(3)の高温下での反応促進性と併せた試験結果からわかるように、低温下では反応が進みにくい樹脂である。

(3) 高温下での急速反応性
ブレードのサイズは、例えば、厚さｔが１．２mmあるいは２．０mm、 幅L2が１５mm、
長さが３０５mmで金属ホルダーとの接着糊代L1は幅４mmである。このように細長い面積に
正確かつ均一に接着剤を塗布し、高精度で接着を完了しないと、微細なトナーの掻き取り
不良となり綺麗な像を作ることができない。このため、ブレードの接合は、接着剤の塗布
後急速に硬化して精密な接着を実現するため、加熱し高温下で行われている。
６−（２−ヒドロキシプロピル）−１，８−ジアザビシクロ[５，４，０]−７−ウンデセンを用いたウレタン樹脂は、高温下は急速な反応促進性が得られる樹脂である。

(4) 感温性
低温下での未反応性(2)及び高温下での急速反応性(3)の特性は、次のようにして確認で
きた。 次の脂肪族イソシアネートおよび芳香族イソシアネートをもちいた。
ポリカプロラクトンエステルジオール２００（ＰＣＬ２００）；８８．１重量部、１，
４ーブチレングリコール；１１．９重量部、イソホロンジイソシアネート；３９．１重量
部、触媒；０．５重量部からなるポリウレタン樹脂をゲル化試験機の熱板から脱型できる
までの時間硬化させて、その時間を比較し表１に結果を示した。同様に、GP-3700M；２０
．０重量部、ミリオネートMR-200；２．２重量部、触媒；０．０３重量部からなる芳香族
ポリウレタン樹脂をゲル化試験機の熱板から脱型できるまでの時間を比較し表２に結果を
示した。

＜連続製造工程＞
本発明は連続製造に適用すると感温性に優れているので連続塗布、急速硬化ができ好適
である。
ブレード素材のポリウレタンテープの連続成型（ミキシング工程→成型用加熱回転ドラ
ムへの注型→１次架橋→テープ状ポリウレタンブレード素材の取り出し冷却）→定寸カッ
ト→２次架橋→金属ホルダーとの接合（接着剤のミキシング→塗布→加熱硬化）→検査。
この連続製造工程では、ウレタン樹脂の低温下での可使時間、高温下での速硬化性は成
型ドラムでのテープ状への成型工程と金属ホルダーとの接合工程で要求される。
帯状連続成形法は先に提案したものを使用でき、例えば、図３の装置により製造するこ
とができる。成型サイズは、現像ブレードの例としては、１．２mm厚、１５mm幅、ク
リーニングブレードの例として、２．０mm厚、１５mm幅のものが製造される。

＜ブレード素材用ポリウレタン樹脂＞
ブレード素材成形用ポリウレタン樹脂の組成は、基本的には公知であって本出願人が先
に提案した非溶剤型の２液性熱硬化型ポリウレタンの組成を採用できる。特許第２９４２
１８３号に開示した例を記載する。触媒として、接着剤と同様にブリードアウト及び連続
処理に耐えうる前記の接着剤用として例示した触媒を使用することが望ましい。

ブレード素材用の高分子量ポリオールとしては、ポリエチレングルコール、ポリプロピ
レングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール等のポリオキシアルキレングリコ
ール類あるいは、ビスフェノールＡ、グリセリンのエチレンオキシド、プロピレンオキシ
ド等のアルキレンオキシド付加物類のポリエーテル型ポリオールおよびアジピン酸、無水
フタル酸、イソフタル酸、マレイン酸、フマール酸等の２塩基酸とエチレングリコール、
プロピレングリコール、１,４ブタンジオール、１,６ヘキサンジオール、トリメチロール
プロパン等のグリコール類との重合反応により得られるポリエステル型ポリオールならび
にポリカプロラクトンジオール、ポリカーボネートジオール等をあげることができる。
これら高分子量ポリオールの数平均分子量は、５００〜５０００、特に好ましくは１０
００〜３０００範囲である。

ブレード素材用のジイソシアネート化合物としては、トリレンジイソシアネート、４,
４ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジ
イソシアネート、１,４シクロヘキサンジイソシアネート等を挙げることができる。鎖延
長剤として、エチレングリコール、１,４ブタンジオール、ジエチレングリコール、１,６
ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等の低分子量ジオール並びにエチレンジアミ
ン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン等のジアミンを挙げることができる。
望ましくは、低分子量ジオールが用いられる。さらに必要に応じて多官能成分としてトリ
メチロールプロパン、トリエタノールアミン、グリセリン、及びこれらのエチレンオキシ
ド、プロピレンオキシド付加物を添加してもよい。これらのポリオールおよびジイソシア
ネート化合物は、従来のポリウレタン製造方法に採用されているワンショット法、擬プレ
ポリマー法、及びプレポリマー法の何れによって反応させても良いが、擬プレポリマー法
或はプレポリマー法を用いた方が得られる製品の物性が安定し性状がよい。

上記のポリウレタンの製造においては、ＯＨ基／ＮＣＯ基の当量比は生成するポリウレ
タンの物性から０.８〜１.０５がよく、望ましくは０.８５〜１.００の範囲である。ま
た必要に応じて反応促進剤として一般式[Ｉ]で表される水酸基を有するアミジン化合物触
媒がもちいられる。

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
接着剤としての特徴は、ブレード素材の製法には限定されるものではないことは言うま
でもない。

＜ブレード素材用ポリウレタンの調整及びブレード素材の成形＞
ポリカプロラクトンエステルジオール（平均分子量２０００）６６．１重量部を７０℃
で３時間、減圧下（５mmＨｇ）にて加熱・撹拌し脱水した後、これを反応容器に仕込み、
引き続いて２７．８重量部の４,４ジフェニルメタンジ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１〜４時間撹拌して残留イソシアネート基含有量７．０％の
液状ウレタンプレポリマーを得た。イソシアネート基／水酸基等量比は３．４である

一方、架橋剤成分として１,４ブタンジオール４．３重量部、トリメチロールプロパン
１．８重量部及び触媒６−（２−ヒドロキシプロピル）−１，８−ジアザビシクロ[５，
４，０]−７−ウンデセン０．０７重量部を７０℃で３時間、減圧下（５ｍｍＨｇ）にて
加熱・撹拌し脱水し水酸基当量４５の架橋剤を得た。

以上のようにして得られたプレポリマーと架橋剤を図７に示す混合機（２００）のタン
ク（２０１）および（２０２）に投入し、液温度７０℃に成るよう加熱・撹拌し、これら
を２液定量混合注型機の計量ポンプ（２０３）および（２０４）により、ミキシングヘッ
ド（２０７）に供給し、ＯＨ基／ＮＣＯ基の当量比０．９５に成るように均一に撹拌・混
合しながら吐出口より１４５℃に温度調節された成形ドラムの成形用溝内に吐出した。

＜製造装置＞
この発明のブレードおよびその製造装置の実施の形態を製造方法と併せて図３、図４、
図５、図６に基づいて説明する。
図３は電子写真装置に使用するブレードの製造装置の実施例を概要的に示す全体正面図
である。ブレードの製造装置は、成形ドラム(3)、樹脂を供給する供給口(1)、外部加熱装
置(2)、エンドレスベルト(4)、冷却用コンベア(10)、裁断装置（１４）、搬出用のコンベ
ア(15)等から構成される。
ポリウレタン樹脂の液状物の吐出口（１）は、成形ドラム（３）頂点より約１０時の時計
方向の位置に配設され、続いて外部加熱装置（２）が配設され、それに続いて成形ドラム
の外周面に接してその約半分覆うエンドレスベルト(4)が配設され、引き続き、剥離され
た帯状のブレード素材Ｓを冷却搬送、定尺切断する切断装置、搬送装置の順に工程に沿っ
て配設されている。
成形ドラム(3)は、材質を例えば、硬質アルミニウムやステンレスとし、回転駆動、成
形溝、内蔵された加熱構造から構成される。
成形溝は、ブレード素材の巾と厚みに相当する所定の寸法で彫り込まれた断面凹状の成
形溝が外周に沿って周回形成されている。この成形溝は金型に相当することとなる。また
、加熱手段は、ポリウレタン等の樹脂を硬化させる熱を供給する。その加熱温度は、使用
される樹脂や回転速度等によって適宜決定される。例えば、１１０℃〜１５０℃に設定さ
れる。回転方向は、図示では、時計回りに設定してある。
樹脂の供給口(1)は、使用する樹脂の成分を図７に示す２液成分の混合調整機を経由し
て一定量を連続して、成形ドラム(3)の成形溝に供給する。
外部加熱装置（２）は、供給口(1)から成形溝に注型された樹脂に熱を照射して加熱す
る機能を果たす。この熱によって、樹脂の表面側の硬化が促進される。注型された樹脂は
成形ドラムの熱と外からの熱によって硬化が促進され、粘度が上がって、エンドレスベル
トの接触始端部への流れ込みを制御することができる。外部加熱装置の設置位置は、吐出
口(1)と予熱ロール(6)の間で調整可能とすることができる。この位置も樹脂の種類やブレ
ードの厚みによって決定することができる。本例では、成形ドラムの頂点上方付近に設置
している。なお、外部加熱装置は省略することもできる。
エンドレスベルト（４）は、成形溝を覆って空間部を形成して、ポリウレタン液状物を
充満する構造となっている。エンドレスベルト(4)と成形溝によって、成形用のキャビテ
ィが形成され、ブレード素材の外形が整えられて樹脂の硬化反応が進行される。エンドレ
スベルト(4)が成形ドラム(3)の成形溝を覆う区間は、樹脂の硬化が進み帯状のテープ状と
して成形溝から剥離して取り出すことができる程度に設計する必要がある。例えば、時計
で２時から８時までの区間に相当する１８０°が操作し易い領域である。
冷却コンベヤ(10)は、成型ドラムの(3)成型溝から剥離された樹脂製の帯状に成型され
たブレード素材を冷却しながら後工程に搬送するものである。なお、この冷却コンベヤは
、ブレード素材によっては冷却を必要としない場合もあり、冷却が不要な場合は、このコ
ンベヤは後工程への搬送装置となるか、あるいは、省略することができる。
裁断装置(14)は、連続した帯状の素材をブレードの長さに切断する装置である。この裁
断によって、ブレード素材は最終形状に成型されることとなる。この後は、金属製のブレ
ードホルダーへの固着工程へ搬出される。この裁断装置の作用と同期させるために、裁断
装置(14)の直前に送りを制御する送りロール(13)を配置し、送りロール（13）による送り
スピードの緩急に対応させるために、送りロール(13)の前にテープのたるませる空間を持
たせて、冷却用のコンベア(10)と裁断装置(14)のタイミング調整を計る。
なお、さらに二次架橋を行って、硬化反応を最終的に実施させる二次架橋のために加熱
工程を後工程として必要に応じて加えることができる。

成形ドラム（３）のほぼ半分の外周面には、ステンレスなどの金属帯板からなる成形用
空間（金型）形成用のエンドレスベルト（４）が当接され、このエンドレスベルト（４）
は、このエンドレスベルト（４）を予熱する予熱ロール（６）、ベルト走行を調整するガ
イドロール（７）、エンドレスベルトに張力を付与するテンションロール（８）およびエ
ンドレスベルト（４）を冷却する冷却ロール（９）に掛け渡されて、成形ドラム（３）の
回転に従動して回転する。また、エンドレスベルト（４）は、ヒータにより所定温度（例
えば、成形ドラムと同程度の１４５℃前後）に加熱されており、この温度によってポリウ
レタン液状物の温度低下を防止する。

この成形ドラムに成形用樹脂を供給する手段として、図７に示す２液定量混合注型機（
２００）が用いられる。
２台のタンク（２０１）（２０２）を備え、各タンク（２０１）（２０２）の出口から
計量ポンプ（２０３）（２０４）を介設した配管（２０５）（２０６）が、ミキシングヘ
ッド（２液定量混合注型機）（２０７）に接続されている。なお、ミキシングヘッド（２
０７）と各タンク（２０１）（２０２）とは、それぞれ循環用配管（２０５ａ）（２０６
ａ）によって接続されている。またミキシングヘッド（２０７）は、上端に液状物の導入
口を２つ備え、下端中央部に液状物の吐出口を備えたチャンバー内に、撹拌用回転子をそ
の上端中央部で回転可能に支持し、上方のモータ（２０７ｃ）で回転駆動する公知の構造
からなる。
プレポリマーと架橋剤とをそれぞれ２液定量混合注型機のタンク（２０１）および（２
０２）に投入し、加熱、減圧、撹拌して脱泡した。こうして得られたプレポリマーと架橋
剤とを計量ポンプ（２０３）および（２０４）により、ミキシングヘッド（２０７）に供
給し、均一に撹拌・混合しながら吐出口より１４５℃に温度調節された成形ドラム（３）
の成形用溝内に吐出する。このとき、成形ドラム（３）は所定の速度（１回転／８０秒）
で回転しており、成形ドラム（３）の周速と成形溝の彫り込み深さおよび幅に対応する必
要量が連続的に注入される。

プレポリマーと架橋剤とを計量して、均一に撹拌・混合しながら吐出口（１）より所定
温度、例えば、１４５℃に温度調節された成形ドラム（３）の成形用溝内にポリウレタン
液状物を吐出して注型する。このとき、成形ドラム（３）は所定の速度（例えば８０秒／
１回転）で時計方向に回転しており、ドラム（３）の周速と溝の彫り込み深さおよび幅に
対応する必要量が連続的に注入される。

ポリウレタン液状物は、成形ドラム（３）の上方から約１０時の時計位置に配設された
吐出口（１）の真下のＡ点から成形ドラムの真上Ｃ点（外部加熱装置による加熱位置）ま
での間で反応が開始された後、Ｃ点で外部加熱装置により加熱され、その後成形ドラムに
よる加熱のみで、エンドレスベルトの当接開始位置Ｅ点から余熱ロールで、例えば１４５
℃に加熱された成形用のエンドレスベルトにより、成形ドラム（３）のＥ点からＧ点まで
の間で、加熱・保持される。これにより、液状物のウレタン重合反応がほぼ完了し、必要
な幅と厚さおよび平滑な鏡面を備えたブレード成形素材が帯状に連続的に成形される。
吐出口（１）の位置は、樹脂の種類やブレードの厚み、製造スピードなどによって、調
整される。本例では、成形ドラムの反回転方向で９時から１２時の時計位置に設置してい
る。好ましくは、１０時付近に設置している。反回転方向に寄せて吐出された合成樹脂の
液状物は重力に従い落下しようとする一方、成形ドラム回転に従って、成形ドラムの頂点
に向って持ち上げられることとなる。
なお、本例では、ポリウレタン液状物がＡ点からＥ点まで回転して移動する時間が１３
秒、Ｅ点からＧ点への移動時間が約４０秒に設定されているが、上記したように予熱ロー
ル（６）の成形ドラム（３）に対する接近・離間操作でＥ点の位置を変更し、Ａ点とＥ点
間の角度およびＣ点とＧ点間の角度を変えることで、液状物の反応および成形時間を微調
整できる。

混合されたウレタン組成物は、吐出するまでは、反応が進まないことが望ましく、吐出
後Ｇ点からテープ状となって引き出されるまでの４０〜６０秒程度の時間で、反応が進み
、テープ状に成型される必要がある。

こうして連続的に成形された帯状のブレード成形物は、Ｇ点で成形ドラム（３）の溝か
ら剥離され、冷却用コンベヤ（１０）のエンドレスコンベヤベルト上に導かれる。その後
、冷却、搬送、裁断されて、所定長のブレード素材とされる。

このようにして製造されるブレード素材は、その一側縁部を、図２に図示するように金
属製ホルダー（１０３）を接着剤（１０４）によって接着して、最終製品としてのブレー
ド用具１０１が完成する。
なお、ブレード素材（１０２）の自由端である側縁部をセラミックカッター等により、
さらに調整裁断して稜線を形成することも可能である。
また本発明の場合には、従来の遠心成形法と違って、ブレード（１０２）が連続して一
本ずつ製造されていくので、ホルダーと接着する工程、または稜線形成工程においてもブ
レード（１０２）を一本ごとに処理すればよいので、これらの工程の自動化が容易となる
。これに対し、成形型を用いる方法では、バリが発生することが避けられず、ブレードの
先端側の稜線を裁断によ・BR>闌`成する必要がある。バリの裁断などによる廃棄物が発生し、無駄になる樹脂原料が多く発生する。

＜接着剤の調整＞
非溶剤型２液性熱硬化型ポリウレタン樹脂接着剤として、株式会社イーテック社製の主
剤「ＭＬＴ２３００Ａ」、硬化剤「ＭＬＴ２３６３」を用い、この硬化剤に触媒として６
−（２−ヒドロキシプロピル）−１，８−ジアザビシクロ[５，４，０]−７−ウンデセン
０．３重量部を添加して、それぞれを２液定量混合機に入れ、これを均一に撹拌・混合し
て前記の製造工程から製造されるポリウレタン樹脂から成るブレード素材と金属製ブレー
ドホルダーとの接合に用いた。

＜接合工程＞
ブレード用の２液性のポリウレタン組成物の供給と同様なミキシング装置を用いて、主
剤と触媒を添加した硬化剤の各々をギヤポンプでＮＣＯ基／ＯＨ基が１．０５になるよう
計量・移送し、混合へッドで機械的に混合して、帯状ブレード素材を定寸長さ２３３mmに
カットした厚さ２．０mm、幅１１．５mmのポリウレタン製のブレード素材の接着予定部に
、幅４mmで塗布し、予め１００℃に予熱した潤滑樹脂処理鋼鈑からなる金属製ホルダーを
重ね合わせ、３０秒間加熱のまま保持した後冷却しクリーニングブレードを得た。 なお
、ミキシングヘッド部分は混合による温度の上昇を抑えるために２０℃に空冷している。
同様に、定寸長さ２２６mm、厚さ１．２mm、幅１４．０mmの現像ブレードを得た。

＜比較例＞
比較例１〜４は、触媒を変更した以外は同じ組成の接着剤を使用した。
現像ブレード及びクリーニングブレードは（株）リコー製ＬＢＰ ＩＰＳＩＯ ＮＸ６
１０用カートリッジに組み込んだ。
評価は、次の１〜４とし、その結果を表３に示す。

評価１：ブレードに接着剤を塗布する操作を１０秒毎に繰り返し、塗布状態を確認した。
塗布前のウレタン（接着剤）の反応の促進を防止するために、混合ヘッドを冷却してい
るが、触媒の種類によっては低温でも反応が進み、その結果、混合ヘッド内で硬化したウ
レタンが異物として吐出されたり、吐出口付近に硬化物が堆積し、接着剤が出にくい状態
になり、均一に塗布できなくなる。また、混合ヘッドのミキシング部分の溝が硬化した堆
積物によって埋まり、本来の混合性能を発揮できず、混合不良を生じやすくなる。
特に、本発明が適用される連続製造法においては、接着剤も連続して供給する必要があ
るので、ミキシングヘッドでの障害は生産システムとして好ましくなく、また、不良製品
の原因となるので避けなければならない。
具体的には次のような異常となって現れる。
(1)異物の混入：接着面からブレードにうねりを生じ、ブレードの当接が均一にならず、
クリーニングブレードの場合はトナーの掻きとりに不具合を生じる。また現像ブレードの
場合、現像ローラー表面にトナー層を均一に形成できない、トナーの帯電量が不均一にな
るなどの不具合が生じる。
(2)均一に塗布できない：芯金端部からの接着剤はみ出し量が均一にならず、ブレードの
自由端長が均一にならないため、ブレードの当接が均一にならず、クリーニングブレード
の場合はトナーの掻きとりに不具合を生じる。また現像ブレードの場合、現像ローラー表
面にトナー層を均一に形成できない、トナーの帯電量が不均一になるなどの不具合が生じ
る。
(3)混合不良：２液ウレタンの反応が起こらず、未反応の部分などができるため、本来の
接着剤としての物性が発現しない。すなわち接着不良を生じ、ブレードとしては使用中に
剥がれるなどの不具合を生じる。

評価２：現像スリーブ汚染
クリーニングブレード及び現像ブレードを取り付けたカートリッジを４０℃×９５％Ｒ
Ｈの環境に７日間放置した後、プリンター本体に組み込み、５０％グレー画像を１０枚画
像出しし、異常の有無を確認した。

評価３：トナー汚染
現像ブレード及びクリーニングブレードを取り付けたカートリッジをプリンター本体に
組み込み、５％文字チャートを２００枚画像出しした後、カートリッジをプリンター本体
から取り出し、４０℃×９５％ＲＨの環境に７日間放置した後、再度プリンター本体に組
み込み５０％グレー画像を１０枚画像出しし、異常の有無を確認した。

評価４：感光体汚染
現像ブレード及びクリーニングブレードを取り付けたカートリッジを４０℃×９５％Ｒ
Ｈの環境に7日間放置した後、プリンター本体に組み込み、５０％グレー画像を１０枚画
像出しし、異常の有無を確認した。

試験結果次のようなことが言える。
＜評価項目１について＞
６時間以上の連続塗布に耐えうる例は、実施例１及び比較例１である。
＜評価項目２について＞
現像ブレードの接着剤中の触媒（１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−
７）が高温高湿環境下で揮発などにより現像スリーブ上に付着し、その部分のみ何らかの
作用で現像スリーブの機能を阻害し、他の部分よりもトナーの現像性が低い、すなわち画
像濃度が薄くなったと推定される。
＜評価項目３について＞
現像ブレードの接着剤中の触媒（Ｎ，Ｎ’，N”−トリス（ジメチルアミノプロピル）
ヘキサヒドロ−Ｓ−トリアジン）が高温高湿環境下で揮発などにより現像スリーブ上のト
ナーに付着し、トナーが２次凝集を形成して、本来のトナーの流動性が損なわれてしまっ
たと予想される。流動性を損なわれたトナーの塊がスリーブ上に固定化されているため、
その部分だけ現像スリーブと感光体のギャップが狭くなり、感光体上に現像されるトナー
量が多くなることにより、他の部分よりも画像が濃くなったものと推定される。
＜評価項目４について＞
クリーニングブレードの接着剤中の触媒（１，２−ジメチルイミダゾール）が高温高湿
環境下で揮発などにより感光体ドラム上に付着し、その部分のみ何らかの作用で感光体ド
ラムの機能を阻害し、他の部分よりもトナーの現像性が低い、すなわち画像濃度が薄くな
ったと推定される。
なお、現像ブレードとして不具合の発生した「評価２」「評価３」については、キャノ
ン（株）製 ＬＢＰ−１２１０ についても実施し、同じ傾向にあることが確認された。
＜総合評価＞
触媒として「６−（２−ヒドロキシプロピル）−１，８−ジアザビシクロ（５，４，０
）−７−ウンデセン」を用いた結果が、接着性能及び製品性能において優れていることが
確認できた。この結果、６−（２−ヒドロキシプロピル）−１，８−ジアザビシクロ（５
，４，０）−７−ウンデセン等を用いた２液性ポリウレタン接着剤は、ブレードの連続生
産に好適であり、かつ、製造されたブレードはブリードアウトの影響が無く高性能の製品
であることがわかる。この一般式［Ｉ］で表される水酸気を有するアミジン化合物触媒を
用いた２液性ポリウレタン接着剤は、連続生産というシビアな条件だけではなく、バッチ
処理などにおいても、優れた能力を発揮することはいうまでもない。

ブレードの斜視図 ブレードの断面図 連続製造装置 ドラム成形部 成形ドラム 帯状ブレード素材成形模式図 ２液定量混合注型機

符号の説明

１ ポリウレタン液状物の吐出口
２ 外部加熱装置
３ 成形ドラム
４ エンドレスベルト
５ 成形ロールの回転軸
６ 予熱ロール
７ ガイドロール
８ テンションロール
９ 冷却ロール
１０ 冷却コンベア
１１ 冷却装置
１２ 弛み検知器
１３ 送りロール
１４ 裁断装置
１５ コンベア
１６ 上側センサー
１７ 下側センサー
１０１ ブレード
１０２ ブレード素材
１０３ 金属製ホルダー
１０４ 接着剤
２００ ２液定量混合注型機
２０１ ２０２ タンク
２０３ ２０４ 計量ポンプ
２０７ ミキシングヘッド
２０７ｃ モータ

Claims (2)

1. 電子写真装置用ブレード素材と金属製ブレードホルダーとの接合に用いる接着剤であっ
   て、一般式[Ｉ]で表される水酸基を有するアミジン化合物を触媒として用いた２液硬化型
   ポリウレタン接着剤。
   （式中、R¹ は水素原子または炭素数１〜３のアルキル基、R² は水素原子、炭素数１〜
   １６のアルキル基もしくはアルキレン基、またはフェニル基を表す。また、R¹ とR² は互
   いに結合して炭素数５〜８の環を形成してもよい。R³ は水素原子または炭素数１〜３の
   アルキル基を表す。ｍは２〜４の整数を示す。）
2. 一般式[Ｉ]で表される水酸基を有するアミジン化合物を触媒として用いた２液硬化型ポ
   リウレタン接着剤を用いて、電子写真装置用ブレード素材と金属製ブレードホルダーとを
   接合して製造した電子写真装置用ブレード。
   （式中、R¹ は水素原子または炭素数１〜３のアルキル基、R² は水素原子、炭素数１〜
   １６のアルキル基もしくはアルキレン基、またはフェニル基を表す。また、R¹ とR² は互
   いに結合して炭素数５〜８の環を形成してもよい。R³ は水素原子または炭素数１〜３の
   アルキル基を表す。ｍは２〜４の整数を示す。）