JP2014232311A - クリーニングブレードの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 製造時の温度が低くすることが可能で、ウレタンゴム中のイソシアヌレート結合の含有量を多くすることが可能なウレタンゴム製のクリーニングブレードの製造方法を提供する。【解決手段】 ジフェニルメタンジイソシアネートと、これに対して20〜40モル%の数平均分子量2000〜3500の第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールと、を反応させて得られる第一の組成物と、該第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールと同一または異なる数平均分子量2000〜3500の第二の脂肪族ポリエステル系ポリオールと、ウレタンゴム合成用触媒と、を含有する第二の組成物と、を、該第一の組成物中のNCO基のモル数(MNCO[mol])と該第二の組成物中のOH基のモル数(MOH[mol])との関係が、0.05≰MOH/MNCO≰0.20を満たすように混合する。【選択図】 なし

Description

本発明は、クリーニングブレードを製造する方法に関し、具体的には、電子写真装置用のクリーニングブレードを製造する方法に関する。
一般に、電子写真感光体(以下単に「感光体」とも表記する。)の表面(外周面)に形成されたトナー像が転写材または中間転写体に転写された後や、トナー像が中間転写体から転写材にさらに転写された後も、感光体および/または中間転写体の表面には、トナーの一部が残留しやすい。そのため、感光体や中間転写体の表面に残留しているトナーを除去する必要があり、通常、この除去は、クリーニングブレードによって行われている。
クリーニングブレードは、通常、電子写真装置内において、金属製のホルダーに取り付けられ、固定されて使用される。
また、クリーニングブレードには、耐摩耗性や永久歪みの程度などに優れていることから、ウレタンゴムがよく使用される。
電子写真装置は、5〜40℃の環境下で使用されることが多い。
ところが、ウレタンゴムは、室温(10〜25℃)付近で急激に弾性率が変化する傾向があり、クリーニングに必要な柔軟性や強度などが温度に依存しやすい材料である。この温度依存性の目安には、動的粘弾性試験から得られるtanδのピーク温度やtanδの値が用いられる。ウレタンゴムは、tanδのピーク温度が室温付近のものが多い。tanδのピーク温度付近では、弾性が急上昇して、柔軟性が低下しやすいので、tanδのピーク温度は、できるだけ低温であることが好ましく、また、tanδの値は、低温から高温にかけてなだらかな曲線を描くことが好ましい。
また、ウレタンゴムの硬さは、クリーニング性の観点から、65〜85°の範囲にあることが好ましい。硬さの値は、大きいほど硬いことを意味する。
また、ウレタンゴムの圧縮永久歪みに関しては、圧縮永久歪みが大きいほど、クリーニングブレードのエッジの感光体や中間転写体の表面への圧接力が下がりやすい。また、圧縮永久歪みが大きいほど、クリーニングブレードのエッジが感光体や中間転写体の表面に一様に当接しにくくなる。そのため、圧縮永久歪みが小さいものが好ましい。また、ウレタンゴムの耐摩耗性の観点からも、圧縮永久歪みが小さいものが好ましい。
ウレタンゴムが種々検討されてきた中で、ウレタンゴム中にイソシアヌレート結合を含有させ、ウレタンゴム製のクリーニングブレードの特性を向上させる方法が検討されている。イソシアヌレート結合は、3個のイソシアネートが三量化した六員環構造をしている。つまり、イソシアヌレート結合を含有するウレタンゴムは、イソシアヌレート結合による架橋構造を有するウレタンゴムということである。そのため、イソシアヌレート結合を含有するウレタンゴムは、剛直性が高く(圧縮永久歪みが小さい)、また、熱分解する温度が高く(耐熱分解性が高い、耐熱性が高い)、クリーニングブレード用の優れた材料であるといえる。
特許文献1には、ウレタンゴムの原料にイソシアヌレート化触媒(イソシアネート三量化触媒)を少量添加して反応させ、イソシアヌレート結合を含有するウレタンゴムを合成し、このウレタンゴムをクリーニングブレードに用いることが記載されている。これによって、低温環境下でのクリーニング性と高温環境下でのビビリおよびめくれの抑制を両立することが記載されている。また、ウレタンゴムのウレタン結合のC−N結合による赤外線吸光度IRCN(U)に対する、イソシアヌレート結合のC−N結合による赤外線吸光度IRCN(I)の比(IRCN(I)/IRCN(U))を0.30以上0.90以下とすることが記載されている。
また、特許文献2には、数平均分子量1500〜3800の長鎖ポリオールと、イソシアネートと、2つ以上のOH基を有するイソシアヌレート誘導体とを反応させてゴム状弾性体(ウレタンゴム)を得ることが記載されている。そして、得られたゴム状弾性体をクリーニングブレードに用いて、クリーニングブレードの耐摩耗性を高めることが記載されている。また、長鎖ポリオール100部に対して、イソシアヌレート誘導体0.5〜15部を配合することが記載されている。
特開2008−250311号公報 特開2008−9400号公報
しかしながら、特許文献1に記載の技術において、イソシアヌレート化触媒を多く用いると、ウレタンゴムの合成反応が速くなりやすかった。ウレタンゴムの合成反応が速くなりすぎると、イソシアヌレート化触媒に部分的なゲル化が生じやすくなる。ゲル化が生じると、均質なウレタンゴム製のクリーニングブレードが得られにくくなる。そのため、イソシアヌレート化触媒の量を多く添加できず、その結果、ウレタンゴム中のイソシアヌレート結合の含有量を多くすることは難しかった。
また、特許文献2に記載の技術は、イソシアヌレート誘導体を鎖延長剤および架橋剤として加える技術であり、イソシアヌレート誘導体を多く用いると、イソシアヌレート誘導体の凝集が生じやすく、ウレタンゴムを合成しにくいという課題があった。また、ウレタンゴムの合成にイソシアヌレート誘導体を用いるため、ウレタンゴムの合成の際のコスト増となりやすい。また、イソシアヌレート誘導体の融点が高いため、ウレタンゴム合成用の原料の混合時の温度を高くしなければならず(例えば140℃以上)、原料がゲル化しやすいという課題があった。また、ウレタンゴム製のクリーニングブレードの成形温度を高くする必要があるため(例えば150℃以上)、クリーニングブレードの製造の際のコストアップにつながりやすい。
本発明の目的は、製造時の温度を低くすることが可能で、ウレタンゴム中のイソシアヌレート結合の含有量を多くすることが可能なウレタンゴム製のクリーニングブレードの製造方法を提供することにある。
本発明は、ウレタンゴム製のクリーニングブレードの製造方法であって、
該ウレタンゴムを、下記の工程(i)及び工程(ii)を経て製造することを特徴とする:
(i)ジフェニルメタンジイソシアネートと、該ジフェニルメタンジイソシアネートのモル数に対して20〜40モル%のモル数の数平均分子量2000〜3500の第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールと、を反応させて得られる第一の組成物と、
該第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールと同一または異なる数平均分子量2000〜3500の第二の脂肪族ポリエステル系ポリオールと、ウレタンゴム合成用触媒と、を含有する第二の組成物と、
を、該第一の組成物中のNCO基のモル数(MNCO[mol])と該第二の組成物中のOH基のモル数(MOH[mol])との関係が、下記式(a):
0.05≦MOH/MNCO≦0.20 ・・・ (a)
を満たすように混合して、該第一の組成物と該第二の組成物との混合物を得る工程、
(ii)該混合物を加熱して、イソシアヌレート結合を有するウレタンゴムを得る工程。
本発明によれば、製造時の温度を低くすることが可能で、イソシアヌレート結合の含有量を多くすることが可能なウレタンゴム製のクリーニングブレードの製造方法を提供することができる。
上述のとおり、本発明は、ウレタンゴム製のクリーニングブレードの製造方法に関するものである。そして、本発明に係るウレタンゴム製のクリーニングブレードの製造方法は、
該ウレタンゴムを下記の工程(i)及び工程(ii)を経て製造することを特徴とする:
(i)ジフェニルメタンジイソシアネートと、該ジフェニルメタンジイソシアネートのモル数に対して20〜40モル%のモル数の数平均分子量2000〜3500の第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールと、を反応させて得られる第一の組成物と、
該第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールと同一または異なる数平均分子量2000〜3500の第二の脂肪族ポリエステル系ポリオールと、ウレタンゴム合成用触媒と、を含有する第二の組成物と、
を、該第一の組成物中のNCO基のモル数(MNCO[mol])と該第二の組成物中のOH基のモル数(MOH[mol])との関係が、下記式(a):
0.05≦MOH/MNCO≦0.20 ・・・ (a)
を満たすように混合して、該第一の組成物と該第二の組成物との混合物を得る工程、
(ii)該混合物を加熱して、イソシアヌレート結合を有するウレタンゴムを得る工程。
好ましくは、第一の組成物を得る際に、ジフェニルメタンジイソシアネートのモル数に対して20〜35モル%のモル数の数平均分子量2000〜3500の第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールを用いることである。
従来のクリーニングブレードのウレタンゴムは、ポリイソシアネート、ポリオール、鎖延長剤(OH基末端二官能)および架橋剤(OH基末端三官能)を反応させて得られたものであり、主にウレタン結合およびアロファネート結合で構成されていた。
上述のとおり、特許文献1に記載の技術は、従前のウレタンゴムの合成方法に、イソシアヌレート化触媒(イソシアネート三量化触媒)を追加した技術である。そして、得られるウレタンゴム(以下「特許文献1に係るウレタンゴム」とも表記する。)は、主にウレタン結合、アロファネート結合およびイソシアヌレート結合で構成されている。
また、特許文献2に記載の技術は、従前のウレタンゴムの合成方法に、架橋剤としてイソシアヌレート誘導体を追加した技術である。そして、得られるウレタンゴム(以下「特許文献2に係るウレタンゴム」とも表記する。)は、主にウレタン結合、アロファネート結合およびイソシアヌレート誘導体に由来するイソシアヌレート結合で構成されている。
本発明の製造方法で製造されるクリーニングブレードのウレタンゴム(以下「本発明に係るウレタンゴム」とも表記する。)は、主にウレタン結合およびイソシアヌレート結合で構成される。
本発明に係るウレタンゴムは、特許文献1に係るウレタンゴムと比べて、イソシアヌレート結合の含有量が多い。
また、本発明に係るウレタンゴムに含有されるイソシアヌレート結合は、特許文献2に係るウレタンゴムに含有されるイソシアヌレート結合と異なり、ジフェニルメタンジイソシアネートに由来するイソシアヌレート結合となっている。つまり、本発明においては、ジフェニルメタンジイソシアネートがイソシアヌレート結合となる。そのため、ウレタンゴム用の原料としてイソシアヌレート誘導体を用いる必要が必ずしもなく、その結果、比較的安価にイソシアヌレート結合を含有するウレタンゴムを得ることができる。
多くのイソシアヌレート結合を含有するウレタンゴムは、イソシアヌレート結合による架橋構造によって、耐熱性が高くなり、圧縮永久歪みが小さくなる。そのため、このウレタンゴム製のクリーニングブレードは、耐久性およびクリーニング性を兼ね備えたクリーニングブレードとなる。
本発明の特徴の第一は、
ジフェニルメタンジイソシアネートと、脂肪族ポリエステル系ポリオールと、を反応させて得られる第一の組成物と、
分子末端がヒドロキシ基(OH基)を有する脂肪族ポリエステル系ポリオールとウレタンゴム合成用触媒と、を含有する第二の組成物と
を、第一の組成物中のNCO基のモル数(MNCO[mol])と第二の組成物中のOH基のモル数(MOH[mol])との関係が、下記式(a):
0.05≦MOH/MNCO≦0.20 ・・・ (a)
を満たすように混合して、第一の組成物と第二の組成物との混合物を得ることである。好ましくは、第一の組成物中のNCO基のモル数(MNCO[mol])と第二の組成物中のOH基のモル数(MOH[mol])との関係が、下記式(b):
0.08≦MOH/MNCO≦0.15 ・・・ (b)
を満たすように混合することである。
これは、第一の組成物中のNCO基が第二の組成物中のOH基に対して適度に過剰になるように、第一の組成物と第二の組成物とを混合するということを意味する。ジフェニルメタンジイソシアネートは、その分子の末端がイソシアネート基(NCO基)を有しており、脂肪族ポリエステル系ポリオールは、その分子の末端がヒドロキシ基(OH基)を有している。
本発明の特徴の第二は、第一の組成物中の脂肪族ポリエステル系ポリオールおよび第二の組成物中の脂肪族ポリエステル系ポリオールの数平均分子量を、それぞれ、2000〜3500としたことである。
なお、第一の組成物中の脂肪族ポリエステル系ポリオールと第二の組成物中の脂肪族ポリエステル系ポリオールとは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。便宜上、第一の組成物中の脂肪族ポリエステル系ポリオールを「第一の脂肪族ポリエステル系ポリオール」とも表記し、第二の組成物中の脂肪族ポリエステル系ポリオールを「第二の脂肪族ポリエステル系ポリオール」とも表記する。
以上のようにすることで、製造時の温度を低くすることが可能となり、また、ウレタンゴム中のイソシアヌレート結合の含有量を多くすることが可能となる。
クリーニングブレードを構成するウレタンゴムのtanδのピーク温度は、できるだけ低温であることが好ましく、具体的には、5℃以下であることが好ましい。また、クリーニングブレードを構成するウレタンゴムのtanδの値は、低温から高温にかけてなだらかな曲線を描くことが好ましく、具体的には、5℃のときのtanδの値が0.7以下であり、40℃のときのtanδの値が0.1以上であることが好ましい。クリーニングブレードを構成するウレタンゴムのtanδのピーク温度が低いほど、クリーニングブレードの低温環境下での弾性の低下が抑えられる。また、該tanδの値が低温から高温にかけて描く曲線がなだらかなほど、クリーニングブレードの低温環境下での弾性の低下が抑えられる。クリーニングブレードの低温環境下での弾性の低下が抑えられれば、低温環境下でのクリーニング性の悪化を抑えることができる。また、クリーニングブレードを構成するウレタンゴムのtanδのピーク温度が低いほど、粘性が低くなりにくい。また、該tanδの値が低温から高温にかけて描く曲線がなだらかなほど、粘性が低くなりにくい。粘性が低くなりにくければ、高温環境下でのクリーニングブレードのビビリ、めくれを抑えることができる。なお、本発明において、ウレタンゴムのtanδは、セイコーインスツルメンツ(株)製の動的粘弾性測定装置(商品名:Exstra6100DMS)を用いて測定した値である。
また、クリーニングブレードを構成するウレタンゴムの硬さは、65〜85°の範囲にあることが好ましい。
ウレタンゴム中のイソシアヌレート結合の含有量は、フーリエ変換式赤外線吸光度計(FTIR)により測定することができる。具体的には、クリーニングブレードを構成するウレタンゴムに対して赤外線吸収スペクトル(以下「IR吸収スペクトル」とも表記する。)の測定を行う。そして、ウレタンゴム中のウレタン結合中のC−N結合による赤外線吸光度(以下「IRCN(U)」とも表記する。)に対する、イソシアヌレート結合中のC−N結合による赤外線吸光度(以下「IRCN(I)」とも表記する。)の比の値(IRCN(I)/IRCN(U))を求めることにより、ウレタンゴム中のイソシアヌレート結合の含有量を求めることができる。ウレタンゴムにおけるIRCN(I)/IRCN(U)の値が大きいほど、ウレタンゴム中のイソシアヌレート結合の含有量が多いことを意味する。IR吸収スペクトルにおいて、ウレタンゴム中のイソシアヌレート結合のν(C−N)は1412cm−1付近に出現し、ウレタン結合のν(C−N)は1530cm−1付近に出現する。
クリーニングブレードを構成するウレタンゴム中のイソシアヌレート結合の含有量はある程度多いことが好ましく、ウレタンゴムにおけるIRCN(I)/IRCN(U)の値は、2.0〜3.5の範囲にあることが好ましい。本発明の製造方法によれば、IRCN(I)/IRCN(U)の値が2.0〜3.5の範囲にあるウレタンゴム製のクリーニングブレードを容易に製造することができる。2.0〜3.5というIRCN(I)/IRCN(U)の範囲は、特許文献1に記載されている0.49〜0.86の範囲に比べて大きく、ウレタンゴム中のイソシアヌレート結合が従来よりも多く存在していることを意味する。ウレタンゴムにおけるIRCN(I)/IRCN(U)の値が大きくなるほど、当該ウレタンゴム製のクリーニングブレードの圧縮永久歪みは小さくなる傾向にある。ただし、ウレタンゴムにおけるIRCN(I)/IRCN(U)の値が大きくなるほど、当該ウレタンゴム製のクリーニングブレードのtanδのピーク温度が高くなる傾向がある。そのため、クリーニングブレードを構成するウレタンゴムにおけるIRCN(I)/IRCN(U)の値は、2.0〜3.5の範囲にあることが好ましい。
以下、本発明のクリーニングブレードの製造方法に関して、より詳細に説明する。
本発明のクリーニングブレードの製造方法の第一の工程は、下記式(a):
0.05≦MOH/MNCO≦0.20 ・・・ (a)
を満たすように上記第一の組成物と上記第二の組成物とを混合して、上記第一の組成物と上記第二の組成物との混合物を得る工程である。
上記第一の組成物と上記第二の組成物との混合の際は、上記第一の組成物および上記第二の組成物をあらかじめ60〜80℃に加温した状態で撹拌しながら混合することが好ましい。
上記式(a)中のMOH/MNCOの値が小さくなる(MNCOがMOHに対して多くなる)と、得られるウレタンゴム中のイソシアヌレート結合が増える傾向にある。ウレタンゴム中のイソシアヌレート結合が増えると、ウレタンゴムのtanδのピーク温度が高くなる傾向があり、また、ウレタンゴムの硬さが硬くなる傾向がある。
また、上記式(a)中のMOH/MNCOの値が大きくなる(MNCOがMOHに近づく、MNCOがMOHに対して少なくなる)と、得られるウレタンゴム中のイソシアヌレート結合が減る傾向にある。ウレタンゴム中のイソシアヌレート結合が減ると、ウレタンゴムの硬さが柔らかくなる傾向があり、また、ウレタンゴム中の架橋構造が減る傾向があり、また、ウレタンゴムの圧縮永久歪みが大きくなる傾向がある。
本発明のクリーニングブレードの製造方法の第二の工程は、上記混合物を加熱して、イソシアヌレート結合を有するウレタンゴムを得る工程である。
上記混合物を加熱する方法としては、例えば、所定の温度に加熱された金型に上記混合物を注入し、所定の時間が経過した後、金型からウレタンゴムを取り出す方法が挙げられる。また、所定の温度に加熱された円筒型の表面に上記混合物を連続的に流して、所定の時間が経過した後、連続的にウレタンゴムを取り出す方法が挙げられる。
金型の温度は、90〜140℃の範囲にすることが好ましく、100〜130℃の範囲にすることがより好ましい。金型の温度が高いほど、ウレタンゴムの合成反応が速くなり、イソシアヌレート結合の生成が進みやすくなる。また、金型の温度が低いほど、生成したウレタン結合が分解しにくくなり、ウレタンゴムの劣化が生じにくくなる。
上記第一の組成物を得る際に用いられるポリイソシアネートは、ジフェニルメタンジイソシアネートである。ジフェニルメタンジイソシアネートとしては、例えば、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)などが挙げられる。
本発明においては、ジフェニルメタンジイソシアネートとジフェニルメタンジイソシアネート以外のポリイソシアネートとを併用してもよい。ジフェニルメタンジイソシアネート以外のポリイソシアネートとしては、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート(2,4−TDI)、2,6−トリレンジイソシアネート(2,6−TDI)、キシレンジイソシアネート(XDI)、1,5−ナフチレンジイソシアネート(1,5−NDI)、p−フェニレンジイソシアネート(PPDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水添MDI)、テトラメチルキシレンジイソシアネート(TMXDI)、カルボジイミド変性MDI、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート(PAPI)などが挙げられる。
上記第一の組成物に用いられる第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールとしては、例えば、下記式(1)で示される脂肪族ポリエステル系ポリオールが挙げられる。
Figure 2014232311
上記式(1)中、R11〜R13は、それぞれ独立に、炭素数2〜8のアルキレン基を示す。mは括弧内の構造の繰り返し数を示す。mが2以上である場合、m個のR12は、同一であっても異なっていてもよく、m個のR13は、同一であっても異なっていてもよい。
炭素数2〜8のアルキレン基としては、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基が挙げられる。
脂肪族ポリエステル系ポリオールの中でも、エチレンブチレンアジペートポリエステルポリオール、ブチレンアジペートポリエステルポリオール、ヘキシレンアジペートポリエステルポリオール、ラクトン系ポリエステルポリオールが好ましい。また、これらを混合して用いてもよい。また、これらの脂肪族ポリエステル系ポリオールの中でも、結晶性が高い点で、ブチレンアジペートポリエステルポリオール、ヘキシレンアジペートポリエステルポリオールが好ましい。脂肪族ポリエステル系ポリオールの結晶性が高いほど、得られるウレタンゴム(ウレタンゴム製のクリーニングブレード)の硬度および100%伸張時の引っ張り応力が高くなり、クリーニングブレードの耐久性を高めることができる。
上記第一の組成物に用いられる第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールは、数平均分子量が2000〜3500の範囲にあるものである。第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールのより好ましい数平均分子量の範囲は、2000〜3000である。脂肪族ポリエステル系ポリオールの数平均分子量が大きいほど、得られるウレタンゴム(ウレタンゴム製のクリーニングブレード)の硬度、弾性率および引っ張り強度が高くなる。また、数平均分子量が小さいほど、粘度が低くなり、ハンドリングが容易になる。
上記第二の組成物に用いられる第二の脂肪族ポリエステル系ポリオールとしては、例えば、下記式(2)で示される脂肪族ポリエステル系ポリオールが挙げられる。
Figure 2014232311
上記式(2)中、R21〜R23は、それぞれ独立に、炭素数2〜8のアルキレン基を示す。nは括弧内の構造の繰り返し数を示す。nが2以上である場合、n個のR22は、同一であっても異なっていてもよく、n個のR23は、同一であっても異なっていてもよい。
炭素数2〜8のアルキレン基としては、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基が挙げられる。
脂肪族ポリエステル系ポリオールの中でも、エチレンブチレンアジペートポリエステルポリオール、ブチレンアジペートポリエステルポリオール、ヘキシレンアジペートポリエステルポリオール、ラクトン系ポリエステルポリオールが好ましい。また、これらを混合して用いてもよい。また、これらの脂肪族ポリエステル系ポリオールの中でも、結晶性が高い点で、ブチレンアジペートポリエステルポリオール、ヘキシレンアジペートポリエステルポリオールが好ましい。脂肪族ポリエステル系ポリオールの結晶性が高いほど、得られるウレタンゴム(ウレタンゴム製のクリーニングブレード)の硬度および100%伸張時の引っ張り応力が高くなり、クリーニングブレードの耐久性を高めることができる。
上記第二の組成物に用いられる第二の脂肪族ポリエステル系ポリオールは、数平均分子量が2000〜3500の範囲にあるものである。第二の脂肪族ポリエステル系ポリオールのより好ましい数平均分子量の範囲は、2000〜3000である。脂肪族ポリエステル系ポリオールの数平均分子量が大きいほど、得られるウレタンゴム(ウレタンゴム製のクリーニングブレード)の硬度、弾性率および引っ張り強度が高くなる。また、数平均分子量が小さいほど、粘度が低くなり、ハンドリングが容易になる。
第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールと第二の脂肪族ポリエステル系ポリオールとは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
また、第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールおよび第二の脂肪族ポリエステル系ポリオールの全体の数平均分子量は、2000〜3500の範囲にあることが好ましく、2000〜3000の範囲にあることがより好ましい。脂肪族ポリエステル系ポリオールの全体の数平均分子量が大きいほど、得られるウレタンゴム(ウレタンゴム製のクリーニングブレード)の硬度、弾性率および引っ張り強度が高くなる。また、数平均分子量が小さいほど、上記第一の組成物と上記第二の組成物との混合物の粘度が低くなり、ハンドリングが容易になる。
上記第二の組成物に用いられるウレタンゴム合成用触媒としては、ゴム化(樹脂化)や泡化を促進するためのウレタン化触媒(反応促進触媒)と、イソシアヌレート化触媒(イソシアネート三量化触媒)とに大別される。本発明においては、これらを混合して用いてもよい。
ウレタン化触媒としては、例えば、ジブチルチンジラウレート、スタナスオクトエートなどのスズ系のウレタン化触媒や、トリエチレンジアミン、テトラメチルグアニジン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ジメチルイミダゾール、テトラメチルプロパンジアミン、N,N,N’−トリメチルアミノエチルエタノールアミンなどのアミン系のウレタン化触媒などが挙げられる。本発明においては、これらを混合して用いてもよい。これらのウレタン化触媒の中でも、ウレタン反応を特に促進する点で、トリエチレンジアミンが好ましい。
イソシアヌレート化触媒としては、例えば、LiO、(BuSn)Oなどの金属酸化物や、NaBHなどのハイドライト化合物や、NaOCH、KO−(t−Bu)、ホウ酸塩などのアルコキシド化合物や、N(C、N(CHCH、N12などのアミン化合物や、HCONa、CONa、PhCONa/DMF、CHCOK、(CHCO)Ca、アルカリ石鹸、ナフテン酸塩などのアルカリ性カルボキシレート塩化合物や、アルカリ性蟻酸塩化合物や、((R−NROH)−OOCRなどの四級アンモニウム塩化合物などが挙げられる。また、イソシアヌレート化触媒として用いられる組み合わせ触媒(共触媒)としては、例えば、アミン/エポキシド、アミン/カルボン酸、アミン/アルキレンイミドなどが挙げられる。本発明においては、これらを混合して用いてもよい。
ウレタンゴム合成用触媒の中でも、本発明の製造方法に用いた場合に、単独でウレタン化触媒としての作用に加えてイソシアヌレート化触媒の作用も示す、N,N,N’−トリメチルアミノエチルエタノールアミンが好ましい。
上記第二の組成物中のウレタンゴム合成用触媒の含有量は、上記第二の組成物の全質量に対して0.01〜0.5質量%であることが好ましい。
クリーニングブレードを構成するウレタンゴム(ウレタンゴム製のクリーニングブレード)の硬度は、65〜85°(IRHD)の範囲にあることが好ましい。クリーニングブレードを構成するウレタンゴム(ウレタンゴム製のクリーニングブレード)の硬度が大きいほど、クリーニングブレードを感光体や中間転写体に当接させたときに、高い当接圧を得ることができる。クリーニングブレードを構成するウレタンゴム(ウレタンゴム製のクリーニングブレード)の硬度が小さいほど、クリーニングブレードを感光体や中間転写体に当接させたときに、感光体や中間転写体の表面を傷つけにくい。なお、本発明において、ウレタンゴム(ウレタンゴム製のクリーニングブレード)の硬度は、JISK6253−1997に規定されている国際ゴム硬さ試験M法によって測定した値である。
また、クリーニングブレードの100%伸張時の引っ張り応力(100%モジュラス)は、2.5〜6.0MPaの範囲にあることが好ましい。クリーニングブレードの100%伸張時の引っ張り応力が大きいほど、クリーニングブレードを感光体や中間転写体に当接させたときに、高い当接圧を得ることができる。クリーニングブレードの100%伸張時の引っ張り応力が小さいほど、クリーニングブレードのめくれの発生を抑制しやすくなる。
また、クリーニングブレードの最大伸びは、250%以下であることが好ましい。クリーニングブレードの最大伸びが小さいほど、大きな(例えば10μm以上)の欠損部の発生を抑制しやすくなる。大きな(例えば10μm以上)の欠損部の発生を抑制することができれば、粒径が小さい(例えば10μm以下)のトナーの除去に好適に使用することができる。
また、クリーニングブレードを構成するウレタンゴムの圧縮永久歪みは、5%以下であることが好ましい。圧縮永久歪みが小さいほど、長期間にわたってクリーニングブレードを感光体や中間転写体の表面に当接した状態で放置しても、当接圧の低下を抑えることができる。
本発明の製造方法によれば、上述の好適な硬度、100%伸張時の引っ張り応力(100%モジュラス)、最大伸びおよび圧縮永久歪みを有するウレタンゴム製のクリーニングブレードを製造することができる。
上記第一の組成物や上記第二の組成物などには、必要に応じて、顔料、可塑剤、防水剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤などの添加剤を含有させてもよい。
以下に実施例を挙げて本発明を説明する。なお、本実施例において、「部」は「質量部」を意味する。
(MOH/MNCOの計算方法)
(1)MNCOの計算方法
(I)第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールを1種使用した場合
ジフェニルメタンジイソシアネートの分子量:250.25
使用したジフェニルメタンジイソシアネートの純度:99.8[質量%]
使用したジフェニルメタンジイソシアネートの質量:A[g]
第一の脂肪族ポリエステル系ポリオール(1)の数平均分子量:B
使用した第一の脂肪族ポリエステル系ポリオール(1)の質量:C[g]
ジフェニルメタンジイソシアネートのモル数:F=(A×0.998)/250.25
第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールのモル数:G=C/B
ジフェニルメタンジイソシアネート1モルに対する第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールのモル数:H=G/F
NCO=2×1−2×H=2−2×(C/B)/{(A×0.998)/250.25}
(II)第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールを2種使用した場合
ジフェニルメタンジイソシアネートの分子量:250.25
使用したジフェニルメタンジイソシアネートの純度:99.8[質量%]
使用したジフェニルメタンジイソシアネートの質量:A[g]
第一の脂肪族ポリエステル系ポリオール(1)の数平均分子量:B
使用した第一の脂肪族ポリエステル系ポリオール(1)の質量:C[g]
第一の脂肪族ポリエステル系ポリオール(2)の数平均分子量:D
使用した第一の脂肪族ポリエステル系ポリオール(2)の質量:E[g]
ジフェニルメタンジイソシアネートのモル数:F=(A×0.998)/250.25
第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールの総モル数:G=(C/B)+(E/D)
ジフェニルメタンジイソシアネート1モルに対する第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールの総モル数:H=G/F
NCO=2×1−2×H=2−2×{(C/B)+(E/D)}/{(A×0.998)/250.25}
(2)MOHの計算方法
第二の脂肪族ポリエステル系ポリオール(3)の数平均分子量:P
使用した第二の脂肪族ポリエステル系ポリオール(3)の質量:Q[g]
OH=第二の脂肪族ポリエステル系ポリオールの総モル数:O=Q/P
(3)MOH/MNCOの計算方法
OH/MNCO=O/2×1−2×H
=(Q/P)/[2−2×{(C/B)+(E/D)}/{(A×0.998)/250.25}]
(数平均分子量の測定方法)
数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により、GPC用の単分散ポリスチレンを用い、それらのピークカウント数と単分散ポリスチレンの数平均分子量とから検量線を作成し、常法に従って算出した。具体的には、本発明において、脂肪族ポリエステル系ポリオールの数平均分子量は、脂肪族ポリエステル系ポリオールをテトラヒドロフラン(溶媒)により溶解させ、溶解した成分を以下に示す装置等・条件で測定した値である。
GPC装置:東ソー(株)製のHLC−8120GPC(商品名)
カラム:東ソー(株)製のTSK−GEL(商品名)、G−5000HXL(商品名)、G−4000HXL(商品名)、G−3000HXL(商品名)、G−2000HXL(商品名)
検出器:示差屈折計
溶媒:テトラヒドロフラン
溶媒濃度:0.5質量%
流速:1.0ml/min
(IRCN(I)/IRCN(U)の測定方法)
本発明において、クリーニングブレードを構成するウレタンゴムのIRCN(I)/IRCN(U)は、フーリエ変換赤外分光装置を用いて、該ウレタンゴムのIR吸収スペクトルを測定して得られた値である。用いたフーリエ変換赤外分光装置は、パーキンエルマー社製のPerkin Elmer Spectrum One/Spotlight300(商品名)である。具体的には、ウレタンゴムのウレタン結合のC−N結合による赤外線吸光度IRCN(U)に対する、イソシアヌレート結合のC−N結合による赤外線吸光度IRCN(I)の比(IRCN(I)/IRCN(U))は、
(1)IR吸収スペクトルの1412cm−1付近のイソシアヌレート結合のν(C−N)の赤外線吸光度IRCN(I)と、
(2)IR吸収スペクトルの1530cm−1付近のウレタン結合のν(C−N)の赤外線吸光度IRCN(U)と
から求めた。
(硬度および引っ張り強度の測定方法)
ウレタンゴム製のクリーニングブレードをエージングさせた後、硬度および引っ張り特性を測定した。具体的には、脱型後(クリーニングブレードを得た後)、3時間でエージングが終了したので、その後、クリーニングブレードを室温で6時間放置し、その後、クリーニングブレードの硬度および引っ張り強度を測定した。
本発明において、ウレタンゴム製のクリーニングブレード(ウレタンゴム)の硬度(IRHD)は、ウォーレス(H.W.WALLACE)社製のウォーレス微小硬度計を用い、国際ゴム硬さ試験M法によって測定した値である。国際ゴム硬さ試験M法は、JISK6253−1997に規定されている。
また、クリーニングブレードを打ち抜いてJIS−3号ダンベルを作製し、引っ張り速度500mm/minで引っ張り100%伸張時の応力(100%モジュラス)を測定した。
また、クリーニングブレードの最大伸びを測定し、最大伸び率を算出した。
(tanδの測定方法)
本発明において、ウレタンゴム製のクリーニングブレードのtanδは、セイコーインスツルメンツ(株)製の動的粘弾性測定装置(商品名:Exstra6100DMS)を用い、10Hzの周波数で−50℃〜+130℃の温度域において測定した値である。
(圧縮永久歪みの測定方法)
ウレタンゴム製のクリーニングブレードの圧縮永久歪みは、JIS K6262−1997に基づいて測定した値である。
(実施例1)
(第一の組成物を得る工程)
4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート280部および数平均分子量2600のブチレンアジペートポリエステルポリオール720部を80℃で3時間反応させた。そのようにして、NCO基を7.0質量%含む第一の組成物を得た。数平均分子量2600のブチレンアジペートポリエステルポリオールを、以下「BA2600」とも表記する。
(第二の組成物を得る工程)
数平均分子量2000のヘキシレンアジペートポリエステルポリオール250部に、ウレタンゴム合成用触媒としてのN,N,N’−トリメチルアミノエチルエタノールアミン0.25部を加え、60℃で1時間撹拌した。そのようにして、第二の組成物を得た。数平均分子量2000のヘキシレンアジペートポリエステルポリオールを、以下「HA2000」とも表記する。また、N,N,N’−トリメチルアミノエチルエタノールアミンを、以下「ETA」とも表記する。
(混合物を得る工程)
上記第一の組成物を80℃に加温し、これに60℃に加温した上記第二の組成物を加え、撹拌して、第一の組成物と該第二の組成物との混合物を得た。このときのMOH/MNCOは0.15であった。
(ウレタンゴム製のクリーニングブレードを得る工程)
上記混合物を、あらかじめ110℃に加温したクリーニングブレード製造用金型のキャビティ内に注入した。注入後、110℃で30分間加熱し、硬化反応させた後に、脱型し、ウレタンゴム製のクリーニングブレードを得た。
得られたウレタンゴム製のクリーニングブレードについて、上記分析、測定、物性評価を行った。また、MOH/MNCOを上述した方法で計算した。得られた結果などを表1〜3に示す。
(実施例2)
実施例1において、第二の組成物を得る工程で用いた数平均分子量2000のヘキシレンアジペートポリエステルポリオールの使用量を250部から200部に変更した。それ以外は、実施例1と同様にしてウレタン製のクリーニングブレードを得て、上記分析、測定、物性評価を行った。得られた結果などを表1〜3に示す。
混合物を得る工程において、MOH/MNCOは0.12であった。
(実施例3)
実施例1において、第二の組成物を得る工程で用いた数平均分子量2000のヘキシレンアジペートポリエステルポリオールの使用量を250部から150部に変更した。それ以外は、実施例1と同様にしてクリーニングブレードを得て、上記分析、測定、物性評価を行った。得られた結果などを表1〜3に示す。
混合物を得る工程において、MOH/MNCOは0.09であった。
(実施例4)
(第一の組成物を得る工程)
4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート302部、数平均分子量2000のブチレンアジペートポリエステルポリオール349.3部および数平均分子量2000のヘキシレンアジペートポリエステルポリオール349.3部を80℃で3時間反応させた。そのようにして、NCO基を7.0質量%含む第一の組成物を得た。数平均分子量2000のブチレンアジペートポリエステルポリオールを、以下「BA2000」とも表記する。
(第二の組成物を得る工程)
数平均分子量2000のブチレンアジペートポリエステルポリオール250部に、ウレタンゴム合成用触媒としてのN,N,N’−トリメチルアミノエチルエタノールアミン0.25部を加え、60℃で1時間撹拌して、第二の組成物を得た。
(混合物を得る工程)
上記第一の組成物を80℃に加温し、これに60℃に加温した上記第二の組成物を加え、撹拌して、第一の組成物と該第二の組成物との混合物を得た。このときのMOH/MNCOは0.15であった。
(ウレタンゴム製のクリーニングブレードを得る工程)
上記混合物を、あらかじめ110℃に加温したクリーニングブレード製造用金型のキャビティ内に注入した。注入後、110℃で30分間加熱し、硬化反応させた後に、脱型し、ウレタンゴム製のクリーニングブレードを得た。
得られたウレタンゴム製のクリーニングブレードについて、上記分析、測定、物性評価を行った。また、MOH/MNCOの計算に用いる数値を上述した方法で計算した。得られた結果などを表1〜3に示す。
(実施例5)
実施例4において、第二の組成物を得る工程で用いた数平均分子量2000のブチレンアジペートポリエステルポリオールの使用量を250部から200部に変更した。それ以外は、実施例4と同様にしてクリーニングブレードを得て、上記分析、測定、物性評価を行った。得られた結果などを表1〜3に示す。
混合物を得る工程において、MOH/MNCOは0.12であった。
(実施例6)
実施例4において、第二の組成物を得る工程で用いた数平均分子量2000のブチレンアジペートポリエステルポリオール250部を数平均分子量2500のヘキシレンアジペートポリエステルポリオール200部に変更した。それら以外は、実施例4と同様にしてクリーニングブレードを得て、上記分析、測定、物性評価を行った。得られた結果などを表1〜3に示す。数平均分子量2500のヘキシレンアジペートポリエステルポリオールを、以下「HA2500」とも表記する。
混合物を得る工程において、MOH/MNCOは0.15であった。
(実施例7)
実施例4において、第二の組成物を得る工程で用いた数平均分子量2000のブチレンアジペートポリエステルポリオール250部を数平均分子量2000のヘキシレンアジペートポリエステルポリオール200部に変更した。それ以外は、実施例4と同様にしてクリーニングブレードを得て、上記分析、測定、物性評価を行った。得られた結果などを表1〜3に示す。
混合物を得る工程において、MOH/MNCOは0.12であった。
(実施例8)
実施例4において、第二の組成物を得る工程で用いた数平均分子量2000のブチレンアジペートポリエステルポリオール250部を数平均分子量2500のヘキシレンアジペートポリエステルポリオール300部に変更した。それ以外は、実施例4と同様にしてクリーニングブレードを得て、上記分析、測定、物性評価を行った。得られた結果などを表1〜3に示す。
混合物を得る工程において、MOH/MNCOは0.18であった。
(実施例9)
実施例4において、第二の組成物を得る工程で用いた数平均分子量2000のブチレンアジペートポリエステルポリオール250部を数平均分子量2000のヘキシレンアジペートポリエステルポリオール300部に変更した。それ以外は、実施例4と同様にしてクリーニングブレードを得て、上記分析、測定、物性評価を行った。得られた結果などを表1〜3に示す。
混合物を得る工程において、MOH/MNCOは0.18であった。
(比較例1)
実施例1において、第二の組成物を得る工程で用いた数平均分子量2000のヘキシレンアジペートポリエステルポリオールの使用量を250部から400部に変更した。それ以外は、実施例1と同様にしてクリーニングブレードを得て、上記分析、測定、物性評価を行った。得られた結果などを表1〜3に示す。
混合物を得る工程において、MOH/MNCOは0.24であった。
(比較例2)
実施例1において、第二の組成物を得る工程で用いた数平均分子量2000のヘキシレンアジペートポリエステルポリオールの使用量を250部から50部に変更した。それ以外は、実施例1と同様にしてクリーニングブレードを得て、上記分析、測定、物性評価を行った。得られた結果などを表1〜3に示す。
混合物を得る工程において、MOH/MNCOは0.03であった。
(比較例3)
実施例1において、第二の組成物を得る工程で用いた数平均分子量2000のヘキシレンアジペートポリエステルポリオール250部を数平均分子量1000のヘキシレンアジペートポリエステルポリオール80部に変更した。それ以外は、実施例1と同様にしてクリーニングブレードを得て、上記分析、測定、物性評価を行った。得られた結果などを表1〜3に示す。数平均分子量1000のヘキシレンアジペートポリエステルポリオールを、以下「HA1000」とも表記する。
混合物を得る工程において、MOH/MNCOは0.30であった。
Figure 2014232311
Figure 2014232311
Figure 2014232311
第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールの組み合わせと第二の脂肪族ポリエステル系ポリオールの種類および使用量を変更して行った実施例1〜9のクリーニングブレードでは、tanδのピーク温度が5℃以下(0℃以下)となった。また、そのときのtanδのピーク値が0.7以下となった。その結果、40℃のときのtanδの値が0.1以上となり、tanδの値が低温から高温にかけてなだらかな曲線を描いていた。また、ウレタンゴム(ウレタンゴム製のクリーニングブレード)の硬度は、65〜85°(71〜77°)の範囲にある。圧縮永久歪みは5%以下(1.5%以下)となった。
これに対して、比較例1では、混合物を得る工程におけるMOH/MNCOの値が0.20より大きくなったことで、ウレタンゴム(ウレタンゴム製のクリーニングブレード)の硬度が65°より小さくなり、圧縮永久歪みは5%よりも大きくなった。また、比較例2では、混合物を得る工程におけるMOH/MNCOの値が0.05より小さくなったことで、ウレタンゴム(ウレタンゴム製のクリーニングブレード)のtanδのピーク温度が5℃よりも大きくなった。比較例3では、5℃のときのtanδの値が0.7よりも大きくなった。
これにより、製造時の温度を低くすることが可能で、ウレタンゴム中のイソシアヌレート結合の含有量を多くすることが可能なウレタンゴム製のクリーニングブレードの製造方法を提供することができた。

Claims (10)

  1. ウレタンゴム製のクリーニングブレードの製造方法において、
    該ウレタンゴムを下記工程により製造することを特徴とするクリーニングブレードの製造方法:
    ジフェニルメタンジイソシアネートと、該ジフェニルメタンジイソシアネートのモル数に対して20〜40モル%のモル数の数平均分子量2000〜3500の第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールと、を反応させて得られる第一の組成物と、
    該第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールと同一または異なる、数平均分子量2000〜3500の第二の脂肪族ポリエステル系ポリオールと、ウレタンゴム合成用触媒と、を含有する第二の組成物と、
    を、該第一の組成物中のNCO基のモル数(MNCO[mol])と該第二の組成物中のOH基のモル数(MOH[mol])との関係が、下記式(a):
    0.05≦MOH/MNCO≦0.20 ・・・ (a)
    を満たすように混合して、該第一の組成物と該第二の組成物との混合物を得る工程、
    該混合物を加熱して、イソシアヌレート結合を有するウレタンゴムを得る工程。
  2. 前記第一の組成物が、ジフェニルメタンジイソシアネートと、該ジフェニルメタンジイソシアネートのモル数に対して20〜35モル%のモル数の数平均分子量2000〜3500の第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールと、を反応させて得られるものである請求項1に記載のクリーニングブレードの製造方法。
  3. 前記第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールが、下記式(1)で示される脂肪族ポリエステル系ポリオールである請求項1または2に記載のクリーニングブレードの製造方法。
    Figure 2014232311

    (式(1)中、R11〜R13は、それぞれ独立に、炭素数2〜8のアルキレン基を示す。mは括弧内の構造の繰り返し数を示す。mが2以上である場合、m個のR12は、同一であっても異なっていてもよく、m個のR13は、同一であっても異なっていてもよい。)
  4. 前記第二の脂肪族ポリエステル系ポリオールが、下記式(2)で示される脂肪族ポリエステル系ポリオールである請求項1〜3のいずれか1項に記載のクリーニングブレードの製造方法。
    Figure 2014232311

    (式(2)中、R21〜R23は、それぞれ独立に、炭素数2〜8のアルキレン基を示す。nは括弧内の構造の繰り返し数を示す。nが2以上である場合、n個のR22は、同一であっても異なっていてもよく、n個のR23は、同一であっても異なっていてもよい。)
  5. 前記第二の組成物中の前記ウレタンゴム合成用触媒の含有量が、前記第二の組成物の全質量に対して0.01〜0.5質量%である請求項1〜4のいずれか1項に記載のクリーニングブレードの製造方法。
  6. 前記ウレタンゴム合成用触媒が、トリメチルアミノエチルエタノールアミンを含む請求項1〜5のいずれか1項に記載のクリーニングブレードの製造方法。
  7. 前記第一の組成物と前記第二の組成物とを、前記第一の組成物中のNCO基のモル数(MNCO[mol])と前記第二の組成物中のOH基のモル数(MOH[mol])との関係が、下記式(b):
    0.08≦MOH/MNCO≦0.15 ・・・ (b)
    を満たすように混合する請求項1〜6のいずれか1項に記載のクリーニングブレードの製造方法。
  8. 前記第一の脂肪族ポリエステル系ポリオールの数平均分子量が、2000〜3000である請求項1〜7のいずれか1項に記載のクリーニングブレードの製造方法。
  9. 前記第二の脂肪族ポリエステル系ポリオールの数平均分子量が、2000〜3000である請求項1〜8のいずれか1項に記載のクリーニングブレードの製造方法。
  10. 前記イソシアヌレート結合を有するウレタンゴムを得る工程が、前記混合物を型に注入し、該型の中で前記混合物を加熱して、イソシアヌレート結合を有するウレタンゴムを得る工程である請求項1〜9のいずれか1項に記載のクリーニングブレードの製造方法。
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CN (1) CN104133359B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023059813A (ja) * 2021-10-15 2023-04-27 南亞塑膠工業股▲分▼有限公司 溶融紡糸に適用する熱可塑性ポリウレタン樹脂

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6302915B2 (ja) * 2013-08-29 2018-03-28 住友理工株式会社 ブレード部材およびその製造方法、ならびにクリーニングブレード
WO2019058909A1 (ja) * 2017-09-19 2019-03-28 Nok株式会社 ポリウレタンエラストマー組成物、クリーニングブレードの製造方法及びクリーニングブレード
CN116057096A (zh) * 2020-07-31 2023-05-02 佳能株式会社 车辆用擦拭器刮片

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07290601A (ja) * 1994-04-25 1995-11-07 Tokai Rubber Ind Ltd クリーニングブレードの製法
US5732320A (en) * 1996-10-02 1998-03-24 Xerox Corporation Cleaning blade
JP2004224938A (ja) * 2003-01-23 2004-08-12 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd ウレタンエラストマー形成性組成物および注型ウレタンエラストマーの製造方法
JP2006290934A (ja) * 2005-04-06 2006-10-26 Canon Chemicals Inc 電子写真装置用ブレード
JP2008250311A (ja) * 2007-03-05 2008-10-16 Canon Chemicals Inc 電子写真装置用ブレード
JP2012192603A (ja) * 2011-03-16 2012-10-11 Canon Chemicals Inc ブレード部材の製造方法及び製造装置
JP2012212059A (ja) * 2011-03-31 2012-11-01 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 画像形成装置用クリーニングブレード

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5168309A (en) 1987-10-05 1992-12-01 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus having a charging member and a cleaning member and a process cartridge detachably mountable to same
US5438400A (en) 1992-09-30 1995-08-01 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus having cleaning blade with surface coated layer at a tip end thereof
JP2001075451A (ja) 1999-09-07 2001-03-23 Canon Inc クリーニングブレードおよびその製造方法
JP3576990B2 (ja) * 2001-03-29 2004-10-13 キヤノン化成株式会社 クリーニングブレード、電子写真装置、クリーニングブレードの製造方法
JP5224316B2 (ja) * 2006-06-02 2013-07-03 シンジーテック株式会社 クリーニングブレード部材
JP2008268670A (ja) 2007-04-23 2008-11-06 Ricoh Co Ltd クリーニングブレード及びそれを用いた画像形成装置
US7805103B2 (en) 2007-06-26 2010-09-28 Synztec Co., Ltd. Cleaning blade for removing toner
JP5364251B2 (ja) 2007-07-18 2013-12-11 キヤノン化成株式会社 電子写真装置用ブレード及びその製造方法
JP4936481B2 (ja) 2009-08-31 2012-05-23 株式会社沖データ クリーニング装置およびそれを備えた画像形成装置
JP2011203303A (ja) 2010-03-24 2011-10-13 Fuji Xerox Co Ltd クリーニングブレードおよび画像形成装置
JP5860393B2 (ja) 2010-03-31 2016-02-16 バンドー化学株式会社 電子写真用ブレード
JP2012150203A (ja) 2011-01-18 2012-08-09 Ricoh Co Ltd 画像形成装置及びプロセスカートリッジ

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07290601A (ja) * 1994-04-25 1995-11-07 Tokai Rubber Ind Ltd クリーニングブレードの製法
US5732320A (en) * 1996-10-02 1998-03-24 Xerox Corporation Cleaning blade
JP2004224938A (ja) * 2003-01-23 2004-08-12 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd ウレタンエラストマー形成性組成物および注型ウレタンエラストマーの製造方法
JP2006290934A (ja) * 2005-04-06 2006-10-26 Canon Chemicals Inc 電子写真装置用ブレード
JP2008250311A (ja) * 2007-03-05 2008-10-16 Canon Chemicals Inc 電子写真装置用ブレード
JP2012192603A (ja) * 2011-03-16 2012-10-11 Canon Chemicals Inc ブレード部材の製造方法及び製造装置
JP2012212059A (ja) * 2011-03-31 2012-11-01 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 画像形成装置用クリーニングブレード

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023059813A (ja) * 2021-10-15 2023-04-27 南亞塑膠工業股▲分▼有限公司 溶融紡糸に適用する熱可塑性ポリウレタン樹脂
JP7351984B2 (ja) 2021-10-15 2023-09-27 南亞塑膠工業股▲分▼有限公司 溶融紡糸に適用する熱可塑性ポリウレタン樹脂

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