JP2853531B2 - クリーニングブレード - Google Patents
クリーニングブレードInfo
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Description
感光ドラム外周面上に残留するトナーを除去するクリー
ニングブレードに関するものである。
複写はつぎのようにして行われる。すなわち、光導電体
表面層付きの感光ドラムの外周面を一様に帯電させ、被
複写体の被複写像を介してその外周面を露光することに
より上記外周面上に静電潜像を形成し、この静電潜像に
トナーを付着させてトナー像を形成し、これを複写紙等
に転写することにより複写が行われる。そして、上記複
写後、図2に示すように、感光ドラム1の外周面上にト
ナー2が残留するため、この残留帯電トナーを除去する
必要が生じ、通常、この除去をクリーニングブレード3
によって行っている。このクリーニングブレード3は、
図1に示すように、金属製の板状保持材4の一端側に弾
性体により形成された板状ブレード部材6が接着剤7に
より取り付けられて構成されている。そして、残留トナ
ーの除去は、この板状ブレード部材6が、回転する感光
ドラム1の外周面上に接触して上記トナーを掻き落とす
という物理的方法により行われている。このブレード部
材6の形成に用いられる弾性体としては、ウレタンゴ
ム,シリコーンゴム,フッ素ゴム,クロロプレンゴム,
ブタジエンゴム等が知られている。この中で、ウレタン
ゴムは、他のゴムに比べて、耐摩耗性等の力学的特性に
優れているため、賞用されている。
去するためには、感光ドラム外周面上へのブレード部材
の接触が、常に一定の状態に保たれている必要がある。
しかしながら、ウレタンゴム製ブレード部材は、温度安
定性が低く、温度の変化により、良好なクリーニング性
および耐久性が得られなくなるという問題がある。とこ
ろが、電子写真複写機内部の定着用ヒーター,原稿露光
用ランプ,装置駆動モーター等の発熱やブレード部材の
摩擦による発熱さらに四季および一日を通した環境温度
の変化等により、ブレード部材の温度は約0℃〜50℃
の広い範囲で変化する。したがって、ウレタンゴム製ブ
レード部材は、例えば、冬季の使用開始直後のような低
温条件や、夏季の連続使用時のような高温条件では、良
好なクリーニングを行うことが困難になるという問題を
有する。
度依存性を改良する方法として、例えば、特開昭63−
8685号公報には、ポリブチレンアジペート(PB
A),ポリヘキシレンアジペート(PHA)等から得ら
れるポリウレタンエラストマーが開示されている。この
ポリウレタンエラストマーは、耐摩耗性に優れるという
理由からクリーニングブレード用として賞用されてい
る。しかしながら、クリーニング性の耐久寿命に関する
知見は未だに不充分であり、この問題の解決が強く望ま
れている。
たもので、温度安定性に優れたウレタンゴムにより形成
されたブレード部材を備え、広範囲の温度帯で優れたク
リーニング性および耐久性を有するクリーニングブレー
ドを提供することをその目的とする。
の発明は、板状保持材の一端側に板状ブレード部材を備
えたクリーニングブレードであって、上記板状ブレード
部材が、下記の(A)および(B)からなるプレポリマ
ーと硬化剤とを硬化反応させてなるウレタンゴムにより
形成され、上記ウレタンゴムの硬度が60〜75(JI
S A)の範囲に、引張強度が300kg/cm2 以上
に、反発弾性が20〜50%の範囲にそれぞれ設定され
ているという構成をとる。 (A)ポリイソシアネート。 (B)平均分子量1500〜3000のポリブチレンア
ジペートもしくは平均分子量1500〜3000のポリ
ヘキシレンアジペート。
レタンゴムの原料の一つであるポリオールを中心に一連
の研究を重ねた。その結果、上記ポリオールとして、平
均分子量が特定の範囲のポリブチレンアジペートもしく
はポリヘキシレンアジペートを使用してプレポリマーを
調製し、このプレポリマーを硬化剤を用いて硬化反応さ
せて、特定範囲の硬度,引張強度,反発弾性を有するウ
レタンゴムを形成した。そして、このウレタンゴムを用
いてブレード部材を形成すると、このブレード部材を備
えたクリーニングブレードは、広範囲の温度帯で優れた
クリーニング性と耐久性を有するようになることを見出
しこの発明に到達した。
のブレード部材の形成材料であるウレタンゴムは、ポリ
イソシアネート(A)成分および特定の平均分子量を有
するポリオール成分(B)成分からなるプレポリマーを
硬化剤により硬化反応させて得ることができる。
は、特に制限されるものではなく、ウレタンゴムの形成
に一般に用いられるものを使用することが可能である。
このようなポリ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)、
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(水添加MD
I)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(T
MHDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)、カ
ルボジイミド変性MDI、ポリメチレンフェニルポリイ
ソシアネート(PAPI)、オルトトルイジンジイソシ
アネート(TODI)、ナフチレンジイソシアネート
(NDI)、キシレンジイソシアネート(XDI)、ヘ
キサメチレンジイソシアネート(HMDI)、パラフェ
ニレンジイソシアネート(PDI)、リジンイソシアネ
ートメチルエステル(LDI)、ジメリルジイソシアネ
ート(DDI)があげられる。このなかでも、MDI,
TODI等を用いることが好ましい。
平均分子量が1500〜3000のポリブチレンアジペ
ート(PBA)またはポリヘキシレンアジペート(PH
A)である。このように、ポリオール成分を限定するこ
とにより、温度安定性に優れたウレタンゴムを得ること
が可能となる。また、上記範囲に平均分子量を限定した
のは、平均分子量が1500未満であると、得られるウ
レタンゴムの物性が低下する傾向がみられ、3000を
超えると、ウレタンゴム製造の際の加工特性が低下する
傾向がみられるからである。
応させる際に、硬化剤が使用される。このような硬化剤
としては、通常ポリオールが使用され、好ましくは、分
子量300以下のポリオールである。このポリオールと
しては、グリコール類があげられ、具体的には、エチレ
ングリコール(EG)、ジエチレングリコール(DE
G)、プロピレングリコール(PG)、ジプロピレング
リコール(DPG)、1,4−ブタンジオール(14B
D)、ヘキサンジオール(HD)、1,4−シクロヘキ
サンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、
キシレングリコール(テレフタリルアルコール)、トリ
エチレングリコール等である。また、上記グリコールの
他に、その他の多価アルコールが使用され、このような
ものとしては、トリメチロールプロパン、グリセリン、
ペンタエリスリトール、ソルビトール等があげられる。
そして、その配合割合は、上記(A)成分および(B)
成分の合計量100重量部(以下「部」と略す)に対し
て、4〜10部の範囲に設定され、好ましくは5〜8部
の範囲である。
に、必要に応じてアミン系触媒、好ましくはトリエチレ
ンジアミンを使用することが可能である。これを使用す
ることにより、硬化時間を短縮することができるように
なる。
部材であるウレタンゴムは、上記の(A)成分,(B)
成分および硬化剤を用いて、通常プレポリマー法により
作製される。
トとポリオールを予め反応させてプレポリマーを調製
し、ついで硬化剤をこれに配合して硬化反応させて、ウ
レタンゴムを作製するという方法である。具体的には、
以下に示すようにして行われる。すなわち、上記(A)
成分と(B)成分を混合し、混合物を調製する。この時
の配合割合は、通常(A)成分100部に対し(B)成
分25〜45部の範囲に設定され、好ましくは30〜4
0部の範囲である。ついで、この混合物を温度80〜1
20℃、反応時間30〜90分で反応させ、プレポリマ
ーを調製する。上記反応条件は、制限されるものではな
く、(A)成分および(B)成分の配合割合等により適
宜決定されるものである。そして、このプレポリマー
に、硬化剤を配合し、温度100〜150℃、反応時間
15〜60分で硬化反応させウレタンゴムを得ることが
できる。
5(JIS A)、好ましくは65〜70(JIS
A)の範囲に設定する必要がある。すなわち、75を超
えると固くなり過ぎて感光ドラム表面に損傷を与えるよ
うになり、感光ドラムの寿命が短くなるという問題が生
じるからである。また、逆に、60未満であると、上記
ドラム上のトナーを完全に掻きとることができなくな
り、残留トナーが発生する恐れがあるからである。
を300kg/cm2 以上、好ましくは350kg/c
m2 以上に設定する必要がある。すなわち300kg/
cm 2 未満ではクリーニングエッヂの摩耗が大きくなる
からである。
性を20〜50%、好ましくは30〜40%の範囲に設
定する必要がある。すなわち、50%を超えると、感光
ドラムとの密着が悪くなり、クリーニング性が低下する
傾向がみられ、逆に20%未満では感光ドラム表面の凹
凸に追従しないため、クリーニング性が低下する傾向が
みられるからである。
えたクリーニングブレードの作製方法の一例を説明す
る。
を、接着剤で処理しておく。そして、この処理したもの
を、図3に示すように、型の奥面にブレード部形成用の
成形空間8を有する成形型9内に、上記金属製板状保持
材4の一端側が上記成形空間8に位置するように配置す
る。一方、上記(A)成分および(B)成分を用いて、
前記反応条件によりプレポリマーを調製する。このプレ
ポリマーと、硬化剤とを上記成形空間8に注入する。そ
して、前記の条件で硬化反応させた後、これを成形型9
から取り出すと、図1に示すような、ウレタンゴムによ
りブレード部材が形成されたクリーニングブレードを得
ることができる。
ブレードは、そのブレード部材が、平均分子量1500
〜3000のポリブチレンアジペートまたはポリヘキシ
レンアジペートをポリオールとして用い、これとポリイ
ソシアネートを反応させてプレポリマーを調製し、この
プレポリマーを硬化剤を用いて硬化反応させて得られる
ウレタンゴムにより形成され、上記ウレタンゴムの硬
度,引張強度,反発弾性がそれぞれ特定の範囲に設定さ
れている。したがって、このブレード部材は、優れた温
度安定性を備えているため、夏季の連続使用時のような
高温条件であっても、冬季の使用開始直後のような低温
条件であっても良好なクリーニング性および耐久性を有
している。その結果、この発明のクリーニングブレード
を使用した電子写真複写機は、汚れのない高画質の複写
画像を長期にわたって得ることが可能となる。
明する。
記の表1〜表4の配合割合にしたがい、ウレタンゴムに
よりブレード部材が形成されたクリーニングブレードを
作製した。すなわち、まず、板状保持材の一端側を接着
剤で処理した。これを、図3に示すように、型の奥面に
ブレード部形成用の成形空間8を有する成形型9内に、
上記保持材4の一端が上記成形空間8に位置するように
配置した。一方、ポリイソシアネートである(A)成分
およびポリオールである(B)成分を用いて、温度80
℃、反応時間60分でプレポリマーを調製した。このプ
レポリマーと硬化剤とを上記成形空間8に注入し、温度
120℃、硬化時間60分で硬化反応させた。そして、
これを成形型9から取り出し、図1に示すような、ウレ
タンゴムにより形成されたブレード部材を備えたクリー
ニングブレードを得た。なお、全実施例および全比較例
において、ポリイソシアネートとして、1,4′−ジフ
ェニルメタンジイソシアネート(MDI)を使用し、硬
化剤として、1,4−ブタンジオールおよびトリメチロ
ールプロパンを使用した。また、比較例5は、ポリオー
ルとしてポリエチレンアジペート(PEA)を、比較例
6はポリオールとしてポリカプロラクトンポリオール
(PCL)を使用した。
1、比較例品1〜9のクリーニングブレードのウレタン
ゴム製ブレード部材の硬度,引張強度,反発弾性につい
て調べた。その結果を下記の表5〜表8に示す。なお、
上記硬度,引張強度,反発弾性は、JIS K6301
に準じて測定した。そして、実施例品1〜11,比較例
品1〜9のクリーニングブレードを電子写真複写機(キ
ャノン社製,NP6030)に装着して通紙耐久寿命試
験を種々温度(0℃,25℃,50℃)で行った。その
結果も併せて下記の表5〜表8に示す。なお、上記通紙
耐久寿命試験は30000枚複写してトナーの汚れ等の
異常が発生しなかったものを○で表した。また、異常が
発生した場合は、その枚数を示した。
レタンゴム製ブレード部材は、低温(0℃)および高温
(50℃)においても常温(25℃)においても300
00枚複写してもトナーの汚れ等の異常が発生しなかっ
たことがわかる。そして、30000枚複写後も良好な
クリーニング性を有していた。これに対して上記表7お
よび表8より、比較例品のクリーニングブレードは、種
々温度においてクリーニング不良が発生したことがわか
る。
る。
ブレードにより除去する状態を示す説明図である。
示す断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 板状保持材の一端側に板状ブレード部材
を備えたクリーニングブレードであって、上記板状ブレ
ード部材が、下記の(A)および(B)からなるプレポ
リマーと硬化剤とを硬化反応させてなるウレタンゴムに
より形成され、上記ウレタンゴムの硬度が60〜75
(JIS A)の範囲に、引張強度が300kg/cm
2 以上に、反発弾性が20〜50%の範囲にそれぞれ設
定されていることを特徴とするクリーニングブレード。 (A)ポリイソシアネート。 (B)平均分子量1500〜3000のポリブチレンア
ジペートもしくは平均分子量1500〜3000のポリ
ヘキシレンアジペート。 - 【請求項2】 硬化剤が、下記の(a)および(b)か
らなる請求項1記載のクリーニングブレード。 (a)分子量300以下のポリオール。 (b)トリエチレンジアミン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5241831A JP2853531B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | クリーニングブレード |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5241831A JP2853531B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | クリーニングブレード |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0798558A JPH0798558A (ja) | 1995-04-11 |
JP2853531B2 true JP2853531B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=17080152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5241831A Expired - Lifetime JP2853531B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | クリーニングブレード |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08290491A (ja) * | 1995-04-24 | 1996-11-05 | Bando Chem Ind Ltd | 電子写真装置用クリーニングブレード |
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 |
-
1993
- 1993-09-28 JP JP5241831A patent/JP2853531B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0798558A (ja) | 1995-04-11 |
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