JP3142586B2 - Cleaning blade - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は電子写真装置用のクリ
ーニング・ブレードに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cleaning blade for an electrophotographic apparatus.

【０００２】[0002]

【従来の技術】電子式複写機その他の電子写真装置用の
感光ドラムおよび定着ドラム（以下これらドラムを単に
ドラムと略称する）の残留トナーを除去する方法として
のクリーニング・ブレード方式は、機構が簡単で装置の
小型化に適していることから最もよく採用されている。
しかし、ウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴ
ム等の素材を単独使用したクリーニング・ブレードにお
いては、ドラムに対する押付け力を大きくすれば摩擦が
大きくなってブレードのエッジ部（刃先）が摩耗し、ま
た押付力が小さいとトナーを充分に掻き取ることが出来
ないなど、多くの問題点がある。したがって、ブレード
のエッジ部の潤滑性を向上させるために、固体フッ素樹
脂を被覆する方法も試みられて来たが、ブレードとして
の機能を発揮するうえで、最も重要なシャープなエッジ
が被膜によって鈍化する危険がある。また、金属製のブ
レードに固体フッ素樹脂を被覆した後、研磨して鋭い刃
を形成する方法（たとえば特開昭５５−７７７７３号公
報）も考えられてはいるが、ゴム製のブレードのような
弾性がなく望ましいものとはいえない。さらに、特開昭
５９−１５９６７号公報に示されたようにウレタンゴム
製ブレードに、末端に反応基を有するシリコーンオイル
を反応させる方法もあるが、この方法もシリコーンの被
膜が使用時間の経過とともに脱離することから決して好
ましいものとはいえない。2. Description of the Related Art A cleaning blade system as a method for removing residual toner from a photosensitive drum and a fixing drum (hereinafter, these drums are simply referred to as drums) for an electronic copying machine or other electrophotographic apparatus has a simple mechanism. It is most often used because it is suitable for downsizing of the device.
However, in the case of a cleaning blade using only a material such as urethane rubber, neoprene rubber, or silicone rubber, if the pressing force against the drum is increased, the friction increases, and the edge (blade edge) of the blade is worn. Is too small, there are many problems such as insufficient removal of the toner. Therefore, in order to improve the lubricity of the edge part of the blade, a method of coating with a solid fluororesin has been tried, but in order to exhibit the function as a blade, the most important sharp edge is dulled by the coating. There is a danger of doing. Further, a method of forming a sharp blade by coating a metal blade with a solid fluororesin and then polishing the same (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-77773) has been considered. Lack of elasticity is not desirable. Further, as disclosed in JP-A-59-15967, there is a method of reacting a silicone oil having a reactive group at the end with a urethane rubber blade. It is by no means desirable because of its detachment.

【０００３】一般にフッ素ゴムと呼ばれるバイトン（昭
和電工社製）、テクノフロン（旭硝子社製）、ダイエル
（ダイキン社製）等も用いられたが、いずれも分子構造
にフルオロアルキル基を有することから、耐候性、耐薬
品性、非粘着性には優れているものの、摺動特性におい
ては、前述のウレタンゴム、シリコーンゴムとほぼ同等
であり、充分なものではなかった。[0003] Viton (manufactured by Showa Denko KK), technoflon (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Daiel (manufactured by Daikin Co., Ltd.) and the like, which are generally called fluororubber, have also been used. Although excellent in weather resistance, chemical resistance, and non-adhesiveness, the sliding characteristics were almost equivalent to those of the urethane rubber and silicone rubber described above, and were not sufficient.

【０００４】さらに、フッ素ゴムとフッ素樹脂のブロッ
ク共重合体構造を有する熱可塑性フッ素エラストマーを
採用する方法（特開昭６１−１４４６８４号公報）も提
案されたが、摩耗特性に劣り、実用化には至らなかっ
た。Further, a method of using a thermoplastic fluoroelastomer having a block copolymer structure of a fluororubber and a fluororesin (Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-144684) has been proposed. Did not reach.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
の技術においては、耐摩耗性、低摩擦特性、クリーニン
グ性、および相手材（感光ドラム）への非攻撃性を保持
しながら半永久的に良好な画像が得られるクリーニング
・ブレードは未だ開発されていないという問題点があ
り、これを解決することが課題となっていた。As described above, in the prior art, semi-permanently while maintaining abrasion resistance, low friction characteristics, cleaning property, and non-attacking property to a mating material (photosensitive drum). There is a problem that a cleaning blade capable of obtaining a good image has not been developed yet, and it has been a problem to solve this problem.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めにこの発明は、エッジ部を含む一部またはブレード全
体をフッ素ゴムと熱可塑性フルオロ樹脂と低分子量含フ
ッ素重合体とを必須成分とする組成物で形成する手段を
採用したものである。以下その詳細を述べる。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a method in which a part including the edge portion or the entire blade is made of a fluororubber, a thermoplastic fluororesin, and a low molecular weight fluoropolymer as essential components. In this case, means for forming the composition is adopted. The details are described below.

【０００７】まず、この発明におけるフッ素ゴムとは、
平均して１個以上のフッ素原子を含む単位モノマーの重
合体または共重合体であって、ガラス転移点が室温以下
であり、室温でゴム状弾性を有するものであれば、特に
限定されるものでなく、広範囲のものを例示することが
できる。フッ素ゴムの重合方式としては、塊状重合、懸
濁重合、乳化重合、溶液重合、触媒重合、電離性放射線
重合、レドックス重合などを挙げることができる。ま
た、フッ素ゴムの分子量は、通常５万以上のものが望ま
しく、可及的に高分子量のものが良好な結果を得ること
から、より望ましくは７万以上、特に望ましくは10万〜
25万程度のものを用いる。以上の条件に該当する代表例
としては、テトラフルオロエチレン・プロピレン共重合
体である旭硝子社製アフラス、フッ化ビニリデン・ヘキ
サフルオロプロピレン共重合体であるデュポン・昭和電
工社製バイトン、フッ化ビニリデン・ヘキサフルオロプ
ロピレン・テトラフルオロエチレン共重合体であるモン
テフルオス社製テクノフロン、フルオロシリコーン系エ
ラストマーであるダウコーニング社製シラスティックＬ
Ｓ、フォスファゼン系エラストマーであるファイアスト
ーン社製ＰＮＦ、パーフルオロ系エラストマーであるダ
イキン工業社製ダイエルパーフロなどを挙げることがで
きる。First, the fluororubber in the present invention is:
Particularly limited polymers or copolymers of unit monomers containing one or more fluorine atoms on average, having a glass transition point of room temperature or lower and having rubber-like elasticity at room temperature Instead, a wide range can be exemplified. Examples of the method for polymerizing the fluororubber include bulk polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, solution polymerization, catalyst polymerization, ionizing radiation polymerization, and redox polymerization. The molecular weight of the fluororubber is usually preferably 50,000 or more, and as high as possible gives good results. Therefore, more preferably 70,000 or more, particularly preferably 100,000 or more.
Use about 250,000. Representative examples corresponding to the above conditions include AFLAS manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., which is a tetrafluoroethylene / propylene copolymer, and DuPont, Viton, manufactured by Showa Denko Co., Ltd., which is a vinylidene fluoride / hexafluoropropylene copolymer. Hexafluoropropylene / tetrafluoroethylene copolymer, Tecnoflon manufactured by Montefluos Co., Ltd .; fluorosilicone-based elastomer, Silastic L manufactured by Dow Corning Co., Ltd.
S, PNF manufactured by Firestone, which is a phosphazene-based elastomer, and Daiel Perflo, manufactured by Daikin Industries, which is a perfluoro-based elastomer.

【０００８】また、この発明における熱可塑性フルオロ
樹脂とは、主鎖に炭素鎖を持ち、側鎖にフッ素の結合を
もつポリマーであって、たとえば、テトラフルオロエチ
レン重合体（以下PTFEと略記する）、テトラフルオロエ
チレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体
（以下PFA と略記する）、テトラフルオロエチレン・ヘ
キサフルオロプロピレン・パーフルオロアルキルビニル
エーテル共重合体（以下 EPEと略記する）、テトラフル
オロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（以
下 FEPと略記する）、テトラフルオロエチレン・エチレ
ン共重合体（以下ETFEと略記する）、トリフルオロクロ
ロエチレン重合体（以下CTFEと略記する）、トリフルオ
ロクロロエチレン・エチレン共重合体（以下 ECTFEと略
記する）、ポリビニルフルオライド（以下 PVFと略記す
る）およびポリビニリデンフルオライド（以下PVDFと略
記する）からなる群から選ばれる１種以上の重合体であ
ることが好ましい。[0008] The thermoplastic fluororesin in the present invention is a polymer having a carbon chain in the main chain and a fluorine bond in a side chain, such as a tetrafluoroethylene polymer (hereinafter abbreviated as PTFE). , Tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (hereinafter abbreviated as PFA), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (abbreviated as EPE), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene Copolymer (hereinafter abbreviated as FEP), tetrafluoroethylene / ethylene copolymer (abbreviated as ETFE), trifluorochloroethylene polymer (abbreviated as CTFE), trifluorochloroethylene / ethylene copolymer (Hereinafter abbreviated as ECTFE), polyvinylfluor Id (hereinafter abbreviated as PVF) and is preferably polyvinylidene fluoride is one or more polymer selected from the group consisting of fluoride (hereinafter abbreviated as PVDF).

【０００９】上記いずれの樹脂も触媒乳化重合、懸濁重
合、触媒溶液重合、気相重合および電離性放射線照射重
合などの各種重合方式が製造段階で採用でき、その分子
量は50000 以下のものが望ましく、5000を越えほぼ 200
00以下のものが特に望ましい。For any of the above resins, various polymerization systems such as catalyst emulsion polymerization, suspension polymerization, catalyst solution polymerization, gas phase polymerization and ionizing radiation irradiation polymerization can be employed in the production stage, and the molecular weight thereof is desirably 50,000 or less. , Over 5,000, almost 200
A value of 00 or less is particularly desirable.

【００１０】以上の条件に該当する代表例としては、前
記した PFAの三井・デュポンフロロケミカル社製PFA MP
10、 FEPである三井・デュポンフロロケミカル社製テフ
ロンFEP100、ETFEである旭硝子社製アフロン COP、CTFE
であるダイキン工業社製ネオフロンCTFE、PVDFである呉
羽化学社製KFポリマー、PVF であるデュポン社製Tedlar
が挙げられる。[0010] As a representative example corresponding to the above conditions, a PFA MP manufactured by Mitsui-Dupont Fluorochemical Co., Ltd.
10. Teflon FEP100 manufactured by Mitsui / DuPont Fluorochemicals, FEP, Aflon COP, CTFE manufactured by Asahi Glass, ETFE
NEFRON CTFE manufactured by Daikin Industries, KF Polymer manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd., PVDF; Tedlar manufactured by DuPont, PVF
Is mentioned.

【００１１】上記したフッ素ゴムおよび熱可塑性フルオ
ロ樹脂を混合した組成物は、弾性体としての特性を有す
る。そして、優れた摺動特性を付与するために、低分子
量含フッ素重合体を配合するのである。The composition obtained by mixing the above-mentioned fluororubber and thermoplastic fluororesin has properties as an elastic body. Then, in order to impart excellent sliding characteristics, a low molecular weight fluoropolymer is blended.

【００１２】ここで低分子量含フッ素重合体とは、テト
ラフルオロエチレン(TFE) 、テトラフルオロエチレン・
ヘキサフルオロプロピレン共重合体（FEP)等のフルオロ
オレフィン重合体、主要構造単位− C_n F_2n −Ｏ−（ｎ
は１〜４の整数）を有するフルオロポリエーテル、主要
構造単位Here, the low molecular weight fluoropolymer includes tetrafluoroethylene (TFE), tetrafluoroethylene.
Hexafluoropropylene copolymer (FEP) fluoroolefin polymers such as, main structural units - C _n F _2n -O- _(n
Is an integer of 1 to 4), a main structural unit

【００１３】[0013]

【化１】 Embedded image

【００１４】などを有するポリフルオロアルキル基含有
化合物（炭素数２〜20）のうち分子量50000 以下のもの
をいうが、前記優れた摺動特性を付与するため分子量50
00以下のものが特に望ましい。そして、これらのうち、
平均粒径５μm 以下の次式A compound having a molecular weight of 50,000 or less among polyfluoroalkyl group-containing compounds having 2 to 20 carbon atoms having the molecular weight of 50,000 or less
A value of 00 or less is particularly desirable. And of these,
The following formula with an average particle size of 5 μm or less

【００１５】[0015]

【化２】 Embedded image

【００１６】で示されるテトラフルオロエチレン低次重
合体が最も好ましく、たとえば、デュポン社製バイダッ
クスAR、旭硝子社製フルオンルブリカントL169などを挙
げることができる。Most preferred are tetrafluoroethylene lower polymers represented by the following formulas: Vidax AR manufactured by DuPont and Fluon lubricant L169 manufactured by Asahi Glass.

【００１７】つぎに、−C_n F_2n − O−（ｎは１〜４の
整数）の主要構造単位を有する平均分子量50000 以下の
フルオロポリエーテルとしては、[0017] _{Next, -C n F 2n - O- (} n is an integer from 1 to 4) as the average molecular weight of 50,000 or less fluoropolyether having a main structural unit of,

【００１８】[0018]

【化３】 Embedded image

【００１９】などを例示することができる。そしてこの
ような重合体は、他の配合材料および添加材に対する親
和性（密着性）の向上のために、イソシアネート基、水
酸基、カルボキシル基、エステル等の官能基を含む構造
単位を有するものが望ましい。したがって、このような
フルオロポリエーテルの具体例としては、And the like. Such a polymer preferably has a structural unit containing a functional group such as an isocyanate group, a hydroxyl group, a carboxyl group, or an ester in order to improve the affinity (adhesion) to other compounding materials and additives. . Therefore, specific examples of such a fluoropolyether include:

【００２０】[0020]

【化４】 Embedded image

【００２１】が挙げられ、これらを単独使用しても併用
してもよい。また、官能基に活性化水素が含まれている
フルオロポリエーテルとポリフルオロポリエーテル基を
含有しないイソシアナート化合物とを併用しても、ま
た、イソシアネート基を有するフルオロポリエーテル
と、各種のフルオロポリエーテル基を含有しないジアミ
ン類、トリアミン類または各種のフルオロポリエーテル
基を含有しないジオール類、トリオール類を併用するな
どの方法を採用してもよい。特に官能基同士が反応して
分子量の増大が起こるようなフルオロポリエーテルを組
み合わせて使用することが好ましく、たとえばイソシア
ネート基を含む単位を有するものと、水酸基を含む単位
を有するものとを組み合わせるなどは同じように望まし
い。These may be used alone or in combination. Further, even when a fluoropolyether containing activated hydrogen in a functional group and an isocyanate compound containing no polyfluoropolyether group are used in combination, a fluoropolyether having an isocyanate group and various fluoropolyethers can be used. A method in which diamines and triamines containing no ether group or diols and triols not containing various fluoropolyether groups may be used in combination may be employed. In particular, it is preferable to use a combination of fluoropolyethers in which the functional groups react with each other to increase the molecular weight.For example, a combination of a unit having an isocyanate group and a unit having a hydroxyl group is preferable. Just as desirable.

【００２２】また、ポリフルオロアルキル基含有化合物
としては、たとえばExamples of the compound containing a polyfluoroalkyl group include, for example,

【００２３】[0023]

【化５】 Embedded image

【００２４】のようなポリフルオロアルキル基（炭素数
２〜20）を有し、平均分子量が50000以下のものが挙げ
られる。具体的には、And those having a polyfluoroalkyl group (2 to 20 carbon atoms) and an average molecular weight of 50,000 or less. In particular,

【００２５】[0025]

【化６】 Embedded image

【００２６】など、反応性基およびポリフルオロアルキ
ル基を有する化合物と、その反応性基と反応する基を有
するエチレン性不飽和化合物との反応物（たとえば、フ
ルオロアルキルアクリレートなど）の重合体や、前記反
応性基およびポリフルオロアルキル基を有する化合物と
その反応性基と反応する基を有する各種重合体との反応
物、または前記化合物の重縮合物などが挙げられる。こ
のようにポリフルオロアルキル基含有化合物は、前記フ
ルオロポリエーテルと同様に他の配合材料および添加剤
の親和性（密着性）の向上のために親和性の高い官能
基、たとえばイソシアネート基、水酸劣、メルカプト
基、カルボキシル基、エポキシ基、アミノ基、スルフォ
ン基等を含む単位を有する化合物が好ましい。A polymer of a reaction product of a compound having a reactive group and a polyfluoroalkyl group with an ethylenically unsaturated compound having a group that reacts with the reactive group (for example, fluoroalkyl acrylate); Examples include a reaction product of the compound having the reactive group and the polyfluoroalkyl group with various polymers having a group that reacts with the reactive group, or a polycondensate of the compound. As described above, the polyfluoroalkyl group-containing compound is a compound having a high affinity for improving the affinity (adhesion) of other compounding materials and additives, like the fluoropolyether, such as an isocyanate group and a hydroxyl group. Compounds having a unit containing a mercapto group, a carboxyl group, an epoxy group, an amino group, a sulfone group and the like are preferred.

【００２７】なお、これらのポリフルオロアルキル基含
有化合物は、単独使用または併用のいずれでもよく、ま
た、活性化水素を有する反応基を有するポリフルオロア
ルキル基含有化合物と、ポリフルオロアルキル基を有し
ないイソシアネート化合物とを併用してもよい。また、
イソシアネート基を有するポリフルオロアルキル基含有
化合物と、各種のポリフルオロアルキル基を含有しない
ジアミン類、トリアミン類または各種のポリフルオロア
ルキル基を含有しないジオール類、トリオール類を併用
するなどの方法を採用してもよい。官能基同志の組み合
わせは強度増加のうえから好ましく、具体的には炭素数
２〜20のポリフルオロアルキル基を有し、かつ、水酸
基、メルカプト基、カルボキシル基、アミノ基から選ば
れる少なくとも１種類を含む含フッ素重合体との組み合
わせ、または炭素数２〜20のポリフルオロアルキル基を
有し、かつ、イソシアネート基を含む単位を有する含フ
ッ素重合体と、炭素数２〜20のポリフルオロアルキル基
を有し、さらに活性化水素を有する反応基を含む単位を
有する含フッ素重合体との組み合わせを挙げることがで
きる。These polyfluoroalkyl group-containing compounds may be used alone or in combination, and may be a polyfluoroalkyl group-containing compound having a reactive group having activated hydrogen and a polyfluoroalkyl group-free compound. You may use together with an isocyanate compound. Also,
A method of using a polyfluoroalkyl group-containing compound having an isocyanate group and a diamine, a triamine or a diol or a triol that do not contain various polyfluoroalkyl groups in combination is used. You may. The combination of functional groups is preferable from the viewpoint of increasing strength, and specifically has a polyfluoroalkyl group having 2 to 20 carbon atoms, and at least one selected from a hydroxyl group, a mercapto group, a carboxyl group, and an amino group. In combination with a fluorine-containing polymer containing, or having a polyfluoroalkyl group having 2 to 20 carbon atoms, and a fluorine-containing polymer having a unit containing an isocyanate group, a polyfluoroalkyl group having 2 to 20 carbon atoms And a combination with a fluoropolymer having a unit containing a reactive group having activated hydrogen.

【００２８】これら低分子量含フッ素重合体のうち、フ
ルオロオレフィン重合体またはフルオロポリエーテルを
用いると、潤滑性において優れた結果が得られ、特にフ
ルオロオレフィン重合体を用いると最も望ましい結果を
得ることが判明している。When a fluoroolefin polymer or fluoropolyether is used among these low molecular weight fluoropolymers, excellent results in lubricating properties can be obtained, and particularly when a fluoroolefin polymer is used, the most desirable results can be obtained. It is known.

【００２９】上記のフッ素ゴム、熱可塑性フルオロ樹脂
および低分子量含フッ素重合体の配合比は、フッ素ゴム
と熱可塑性フルオロ樹脂の重量比にて50：50から95：５
が望ましい。なぜならば熱可塑性フルオロ樹脂の配合重
量比が50/100を越える多量では目的の組成物に充分な弾
性特性が得られず、5/100 未満の少量では充分な耐摩耗
性が得られないからである。また、フッ素ゴムと熱可塑
性フルオロ樹脂の合計100 重量部に対して低分子量含フ
ッ素重合体５〜50重量部が好ましい。なぜならば、低分
子量含フッ素重合体の配合比が５重量部未満では充分な
摺動特性が得られず、50重量部を越えるとゴム状弾性特
性が損なわれるからである。The compounding ratio of the above fluororubber, thermoplastic fluororesin and low molecular weight fluoropolymer is from 50:50 to 95: 5 by weight ratio of fluororubber to thermoplastic fluororesin.
Is desirable. This is because if the compounding weight ratio of the thermoplastic fluororesin exceeds 50/100, sufficient elastic properties cannot be obtained for the target composition, and if the mixing ratio is less than 5/100, sufficient abrasion resistance cannot be obtained. is there. In addition, 5 to 50 parts by weight of a low molecular weight fluoropolymer is preferable based on 100 parts by weight of the total of the fluororubber and the thermoplastic fluororesin. This is because if the blending ratio of the low molecular weight fluoropolymer is less than 5 parts by weight, sufficient sliding properties cannot be obtained, and if it exceeds 50 parts by weight, the rubbery elastic properties are impaired.

【００３０】また、上記成分に300 度において不溶融な
熱硬化性樹脂の硬化粉末、またはガラス転移点が300 度
以上の耐熱性樹脂粉末を添加して耐摩耗性を向上させる
ことができる。熱硬化性樹脂の粉末としては、フェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化後の微粉末、ガラス
転移点が300 度以上である耐熱性樹脂としては、ポリイ
ミド樹脂、芳香族アラミド樹脂等の微粉末が挙げられ
る。市販の樹脂粉末のうち、フェノール樹脂の硬化粉砕
品としては、鐘紡社製：ベルパールＨ300 、ポリイミド
樹脂の硬化粉砕品としては、三笠産業社製：PWA20 、芳
香族アラミド樹脂の粉砕品としては、旭化成社製：MP-
P、ガラス転移点Tgが300 度以上の熱硬化性樹脂粉末と
しては宇部興産社製：ユーピレックスＳ（Tg＞500)など
がある。このような熱硬化性樹脂粉末の粒径は、１〜15
μm のものがゴム状弾性の維持と混練工程の容易性の点
で好ましい。熱硬化性樹脂粉末は、前記必須成分に対し
て５〜20重量％添加すればよく、５重量％未満では耐摩
耗性向上の効果がなく、20重量％を越える多量ではゴム
弾性が低下するので好ましくない。Abrasion resistance can be improved by adding a thermosetting resin powder which is not melted at 300 ° C. or a heat-resistant resin powder having a glass transition point of 300 ° C. or more to the above components. Examples of the thermosetting resin powder include fine powder after thermosetting such as phenol resin and epoxy resin, and examples of the heat resistant resin having a glass transition point of 300 ° C. or more include fine powder such as polyimide resin and aromatic aramid resin. No. Among the commercially available resin powders, cured crushed products of phenol resin are Bellpearl H300 manufactured by Kanebo Co., Ltd .; cured crushed products of polyimide resin are PWA20 manufactured by Mikasa Sangyo, and Asahi Kasei is a crushed aromatic aramid resin. Company: MP-
P and a thermosetting resin powder having a glass transition point Tg of 300 ° C. or more include UPILEX S (Tg> 500) manufactured by Ube Industries. The particle size of such a thermosetting resin powder is 1 to 15
μm is preferred in terms of maintaining rubber-like elasticity and easiness of the kneading step. The thermosetting resin powder may be added in an amount of 5 to 20% by weight based on the essential components. If the amount is less than 5% by weight, there is no effect of improving abrasion resistance, and if the amount exceeds 20% by weight, rubber elasticity decreases. Not preferred.

【００３１】なお、この発明の目的を損なわない範囲で
上記成分の他に各種添加剤が配合されていてもよい。た
とえば、フッ素ゴムの加硫材としてイソシアヌレイト、
有機過酸化物等、ステアリン酸ナトリウム、酸化マグネ
シウム、水酸化カルシウムなどの酸化防止剤または受酸
剤、カーボンなどの帯電防止剤、シリカ、アルミナなど
の充填剤、その他金属酸化物、着色剤、難燃剤などを便
宜加えてもよいことはいうまでもない。Incidentally, various additives may be blended in addition to the above-mentioned components within a range not to impair the object of the present invention. For example, isocyanurate as a vulcanizing agent for fluoro rubber,
Organic peroxides, antioxidants or acid acceptors such as sodium stearate, magnesium oxide and calcium hydroxide; antistatic agents such as carbon; fillers such as silica and alumina; other metal oxides; Needless to say, a fuel agent or the like may be added for convenience.

【００３２】以上の各種原材料を混合する方法は特に限
定するものではなく、通常広く用いられている方法、例
えば、主原料になるエラストマー、その他諸原料をそれ
ぞれ個別に順次、または同時にロール混合機その他混合
機により混合すればよい。なお、このとき摩擦による発
熱を防止する意味で温調器を設けることが望ましい。ま
た、ロール混合機を使用する場合には、仕上げの混合と
して、ロール間隔を３mm以下程度に締めて薄通しを行な
うとさらに良い。The method of mixing the above-mentioned various raw materials is not particularly limited, and a method generally used widely, for example, an elastomer which is a main raw material and other raw materials are individually or sequentially rolled separately or simultaneously. What is necessary is just to mix by a mixer. At this time, it is desirable to provide a temperature controller in order to prevent heat generation due to friction. Further, when a roll mixer is used, it is more preferable to tightly tighten the gap between the rolls to about 3 mm or less for finishing mixing.

【００３３】この発明のクリーニング・ブレードは、成
形工程において特に限定した手段を必要とするものでは
なく、通常のプレス成形方法で一次加硫（140 〜170 度
で10〜30分、加圧５〜10kgf/cm² ）した後、二次加硫
（200 〜300 度で２〜20時間、加圧なし）してシート状
に成形し、得られたシートから所要のブレード形状にカ
ッティングすればよい。また、ブレードの刃先となるエ
ッジ部またはエッジ部を含むブレードの一側部を前記必
須成分を含む組成物を成形し、ブレードの他側部を一般
合成ゴムで複合成形したものでよい。上記の一般合成ゴ
ムとしては、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブタジ
エンゴム、ウレタンゴム、スチレンゴム、ブチルゴム、
アクリルゴム、シリコーンゴム、エチレンゴム、フッ素
ゴムなどの加硫ゴムまたはウレタン、ポリエステル、ポ
リアミド、塩化ビニル、ポリブタジエン、軟質ナイロン
などの熱可塑性エラストマー、液状ウレタン、液状ブタ
ジエンなどの液状エラストマーが挙げられる。The cleaning blade of the present invention does not require any special means in the molding step, and it can be subjected to primary vulcanization (140 to 170 ° C. for 10 to 30 minutes, pressurization 5 to 5) by a usual press molding method. After 10 kgf / cm ² ), secondary vulcanization (200 to 300 ° C. for 2 to 20 hours, no pressure) is performed to form a sheet, and the obtained sheet may be cut into a required blade shape. Further, an edge portion serving as the blade edge of the blade or one side portion of the blade including the edge portion may be formed by molding a composition containing the essential component, and the other side portion of the blade may be formed by composite molding with a general synthetic rubber. Examples of the general synthetic rubber include nitrile rubber, chloroprene rubber, butadiene rubber, urethane rubber, styrene rubber, butyl rubber,
Examples include vulcanized rubber such as acrylic rubber, silicone rubber, ethylene rubber, and fluorine rubber, or thermoplastic elastomers such as urethane, polyester, polyamide, vinyl chloride, polybutadiene, and soft nylon; and liquid elastomers such as liquid urethane and liquid butadiene.

【００３４】[0034]

【作用】以上述べたこの発明のクリーニング・ブレード
は、フッ素ゴム、熱可塑性フルオロ樹脂および低分子量
含フッ素重合体を併用した組成物からなるので、耐摩耗
性、低摩擦特性、クリーニング性および相手材（感光ド
ラム）への非攻撃性に極めて優れる。The cleaning blade of the present invention described above is composed of a composition using a combination of a fluororubber, a thermoplastic fluororesin, and a low molecular weight fluoropolymer, so that the abrasion resistance, the low friction characteristics, the cleaning properties and the mating material are obtained. Extremely non-aggressive to (photosensitive drum).

【００３５】実施例および比較例で用いた原材料を一括
して示すと以下のとおりである、〔〕内に略号を示し
た。なお、各成分の配合割合はすべて重量％であるが、
(8) 〜(22)に示す原材料については(1)〜(7)に示す原材
料の総重量100に対する重量％である。The raw materials used in Examples and Comparative Examples are collectively shown as follows. In addition, the mixing ratio of each component is all wt%,
The raw materials shown in (8) to (22) are% by weight based on the total weight 100 of the raw materials shown in (1) to (7).

【００３６】(1) テトラフルオロエチレン・プロピレン
共重合体〔AFLAS 〕（旭硝子・日本合成ゴム社製：AFLA
S 150P） (2) フッ化ビニリデン・フルオロプロピレン共重合体
〔テクノフロン〕（旭モンテ社製：テクノフロンFOR42
0） (3) フッ化ビニリデン・フルオロプロピレン共重合体
〔バイトン〕（昭和電工・デュポン社製：バイトンB50
） (4) フルオロシリコーン系エラストマー（ダウコーニン
グ社製：シラスティックLS） (5) パーフルオロ系エラストマー（ダイキン社製：ダイ
エルパーフロGA50） (6) テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体〔ETF
E〕（旭硝子社製：アフロンCOP ） (7) テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合体〔PFA 〕（三井デュポンフロロケ
ミカル社製：PFA-MP10） (8) 低分子量含フッ素重合体〔低分子量TFE 〕（旭硝子
社製：ルーブリカントL169） (9) 低分子量含フッ素重合体〔低分子量FPE(フルオロポ
リエーテル）〕（日本エニモント社製：フォンブリンZ-
Doll） (10)高分子量ＰＴＦＥ（三井デュポンフロロケミカル社
製：テフロン7J） (11)シリコーン樹脂（トーレ・シリコーン社製：トレフ
ィル） (12)カーボン（ファンデルビルト社製：MTカーボン） (13)ステアリン酸ナトリウム（一般工業材） (14)有機過酸化物（αα′−ビス（ｔ−ブチルペルオキ
シ）ジイソプロピルベンゼン） (15)多官能製モノマー〔TAIC〕（トリアリルイソシアヌ
レイト） (16)酸化マグネシウム（一般試薬） (17)水酸化カルシウム（一般試薬） (18)フェノール樹脂（カネボウ社製：ベルパールH300） (19)イミド樹脂（宇部興産社製：ユーピレックスＳ） (20)イミド樹脂（三笠産業社製：PWA20 ） (21)加硫剤（昭和電工・デュポン社製：キュラティブ^#2
0 ） (22)加硫剤（昭和電工・デュポン社製：キュラティブ^#3
0 ）。(1) Tetrafluoroethylene / propylene copolymer [AFLAS] (AFLA, manufactured by Asahi Glass and Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd .: AFLA)
S 150P) (2) Vinylidene fluoride / fluoropropylene copolymer [Technoflon] (Technoflon FOR42 manufactured by Asahi Monte Co., Ltd.)
0) (3) Vinylidene fluoride-fluoropropylene copolymer (Viton) (manufactured by Showa Denko Dupont: Viton B50)
(4) Fluorosilicone-based elastomer (Dow Corning: Silastic LS) (5) Perfluoro-based elastomer (Daikin: Daiel Perflo GA50) (6) Tetrafluoroethylene / ethylene copolymer [ETF
E] (Aflon COP manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) (7) Tetrafluoroethylene / perfluoroalkylvinyl ether copolymer [PFA] (PFA-MP10 manufactured by DuPont-Mitsui Fluorochemicals) (8) Low molecular weight fluoropolymer [Low (Molecular weight TFE) (Asahi Glass Co., Ltd .: Lubricant L169) (9) Low molecular weight fluoropolymer [Low molecular weight FPE (fluoropolyether)] (Nippon Anymont, Fomblin Z-
Doll) (10) High molecular weight PTFE (Mitsui DuPont Fluorochemicals: Teflon 7J) (11) Silicone resin (Toray Silicone: Trefil) (12) Carbon (Vanderbilt: MT Carbon) (13) Sodium stearate (general industrial material) (14) Organic peroxide (αα'-bis (t-butylperoxy) diisopropylbenzene) (15) Polyfunctional monomer [TAIC] (triallyl isocyanurate) (16) Oxidation Magnesium (general reagent) (17) Calcium hydroxide (general reagent) (18) Phenol resin (Kanebo: Bellpearl H300) (19) Imide resin (Ube Industries: Upilex S) (20) Imide resin (Mikasa Sangyo) (PWA20) (21) Vulcanizing agent (Showa Denko / Dupont: Curative ^# 2
0) (22) Vulcanizing agent (manufactured by Showa Denko / Dupont: Curative ^# 3)
0).

【００３７】実施例１〜３ まず、ロール間隔５〜10mm程度に調整したロール混合機
にAFLAS(1)を巻きつけ、表１に示した割合で順次、ステ
アリン酸ナトリウム(13)、MTカーボン(12)、ETFE(6)、T
AIC(15)を加えて混練した。その後、ロール間隔を１mm
に調整し、素練りを約10回行なった。なお、この時の摩
擦熱を防止する目的で、常時ロール内に冷却水を通し、
ロール温度を60度以下に保った。つぎに、冷却水を止
め、ロール内にスチームを通し、ゴム温度が70度以上、
90度以下になるように調整し、その後、ロール間隔を５
〜10mm程度に戻し、低分子量含フッ素重合体(8) または
(9) を少量ずつ添加しながら表１に示す各実施例の配合
割合で混練した。その後、再びロール間隔を１mmに狭め
て素練りを約10回行なった。Examples 1 to 3 First, AFLAS (1) was wound around a roll mixer adjusted to a roll interval of about 5 to 10 mm, and sodium stearate (13) and MT carbon ( 12), ETFE (6), T
AIC (15) was added and kneaded. After that, roll interval is 1mm
And mastication was performed about 10 times. In addition, in order to prevent frictional heat at this time, cooling water is always passed through the roll,
The roll temperature was kept below 60 degrees. Next, stop the cooling water, pass steam through the roll, rubber temperature is 70 degrees or more,
Adjust so that it is 90 degrees or less.
Return to about 10 mm, low molecular weight fluoropolymer (8) or
While adding (9) little by little, kneading was carried out at the mixing ratio of each example shown in Table 1. Thereafter, the roll interval was again reduced to 1 mm, and mastication was performed about 10 times.

【００３８】以上の工程で縦 400mm、横 300mm、厚み１
mmのシート状に成形された各コンパウンドに対して、一
次加硫（170 度、10分間、プレス圧７kgf/cm² ）および
二次加硫（230 度、16分間、フリー加熱）を行ない、加
硫を終わった各シートについて、摩擦・摩耗特性、非粘
着性、寿命、弾性体特性を求めた。各試験方法はつぎの
とおりである。With the above process, 400 mm in length, 300 mm in width, thickness 1
Primary vulcanization (170 ° C., 10 minutes, press pressure 7 kgf / cm ² ) and secondary vulcanization (230 ° C., 16 minutes, free heating) were performed on each compound formed into a sheet of mm. The friction and wear characteristics, non-adhesiveness, life, and elastic properties of each sheet after the vulcanization were determined. Each test method is as follows.

【００３９】(1) 摩擦・摩耗試験： 得られたシートを外径21mm、内径17mm、厚み２mmの環状
に打ち抜き、これを外径21mm、内径17mm、厚み10mmのア
ルミニウム製の治具に接着し、摩擦摩耗用試験片とし
た。そして、摩擦係数は滑り速度１m/分、面圧３kgf/cm
² の条件でスラスト型摩擦試験機にて測定し、経時的変
動の小さいもの（○印）および比較的大きいもの（×
印）の２段階に評価した。また、摩耗係数は滑り速度30
m/分、面圧１kgf/cm² の条件でスラスト型摩擦摩耗試験
機にて測定した。(1) Friction / wear test: The obtained sheet was punched into an annular shape having an outer diameter of 21 mm, an inner diameter of 17 mm, and a thickness of 2 mm, and this was bonded to an aluminum jig having an outer diameter of 21 mm, an inner diameter of 17 mm, and a thickness of 10 mm. And a test piece for friction and wear. The coefficient of friction is as follows: sliding speed 1m / min, surface pressure 3kgf / cm
Measured with a thrust-type friction tester under the conditions of ^2, the one with small variation over time (marked with ○) and the one with relatively large variation (×
) Was evaluated in two stages. The wear coefficient is 30.
It was measured with a thrust type friction and wear tester under the conditions of m / min and surface pressure of 1 kgf / cm ² .

【００４０】(2) 非粘着性： トナーとの比粘着性を確認するため、各試験片表面の水
に対する接触角をゴニオメータ式接触角測定器で測定
し、接触角の大きいものほど非粘着性は良いと判断し
た。(2) Non-adhesiveness: In order to confirm the specific adhesiveness to the toner, the contact angle of each test piece surface with water was measured with a goniometer-type contact angle measuring instrument. Was determined to be good.

【００４１】(3) 寿命： 複写機（株式会社リコー製：S-2)のクリーニング・ブレ
ードの代わりに、これと同寸法のクリーニング・ブレー
ドを、成形したシートから切削加工して作製し、これを
試験片とした。この試験片を複写機に取付け、潤滑剤を
含まないトナーを用いて連続複写を行ない複写画像が不
良になるまでの複写枚数をもって寿命とした。(3) Life: Instead of a cleaning blade of a copying machine (manufactured by Ricoh Co., Ltd .: S-2), a cleaning blade of the same dimensions as this is manufactured by cutting from a formed sheet. Was used as a test piece. The test piece was attached to a copying machine, and continuous copying was performed using a toner containing no lubricant, and the life was defined as the number of copies until the copied image became defective.

【００４２】(4) 弾性体特性： 得られたシート状試験片に対してJIS-K6301 に準じ、引
張り破断強度、引張り破断伸び、硬度(JIS-A) を調べ
た。(4) Elastic Properties: The tensile strength at break, tensile elongation at break, and hardness (JIS-A) of the obtained sheet-like test piece were examined in accordance with JIS-K6301.

【００４３】以上の諸試験の結果をまとめて表２および
表３に示した。The results of the above tests are summarized in Tables 2 and 3.

【００４４】[0044]

【表１】 [Table 1]

【００４５】[0045]

【表２】 [Table 2]

【００４６】[0046]

【表３】 [Table 3]

【００４７】実施例４〜７ 実施例４では、フッ素ゴムをそれぞれテクノフロン(2)
、バイトン(3) 、フルオロシリコーン系エラストマー
(4) 、ハーフルオロ系エラストマー(5) にし、表１に示
す割合にて実施例１〜３とまったく同様な方法にて、混
合、シート成形、加硫を行なった。また、試験片の調整
および試験方法も実施例１〜３とまったく同様な方法を
用いた。その結果を表２に示した。Examples 4 to 7 In Example 4, the fluororubber was replaced with technofluorone (2)
, Viton (3), fluorosilicone elastomer
(4) The mixture was formed into a Herfluoro-based elastomer (5), and mixed, sheet-formed and vulcanized at the ratios shown in Table 1 in exactly the same manner as in Examples 1 to 3. The preparation and test method of the test piece were exactly the same as those in Examples 1 to 3. The results are shown in Table 2.

【００４８】[0048]

【００４９】比較例１〜７ 比較例１〜７では表１に示す割合にて原材料を配合し、
実施例１〜３とまったく同様な方法にてそれぞれ、混
合、シート成形、加硫を行なった。また、試験片の調整
および試験方法も実施例１〜３とまったく同様な方法を
用いた。その結果を表２に示した。Comparative Examples 1 to 7 In Comparative Examples 1 to 7, raw materials were blended at the ratios shown in Table 1,
Mixing, sheet molding, and vulcanization were performed in exactly the same manner as in Examples 1 to 3, respectively. The preparation and test method of the test piece were exactly the same as those in Examples 1 to 3. The results are shown in Table 2.

【００５０】比較例８ 市販の硬化型ウレタンゴムシート（縦400 ×横400 ×長
さ２mm）から試験片を作製し、実施例１と同様な試験方
法を用い評価した。その結果を表２に示した。表２およ
び表３より明らかなように、比較例１〜８ではいずれも
摩擦係数が試験開始初期から0.７以上で大きく、特に比
較例４、６および比較例８では当初から本試験機の測定
限度である1.5 を越えていた。これらの摺動状態はすべ
るというより、むしろスティックスリップの連続で摩擦
振幅値も大きく、不良であった。また、実機耐久試験で
も比較例１〜７では５万枚以下、比較例８では10万枚程
度しか複写できなかった。しかし、AFLAS (1) に熱可塑
性フルオロ樹脂および低分子量フッ素重合体を配合した
実施例１〜３では、いずれも摩擦係数の経時的変化が0.
24から0.27の低い値で安定し、摩耗係数も耐摩耗性の目
安となる100 以下で良好であった。特に、実機耐久試験
では50万枚を越える複写耐久能力があった。Comparative Example 8 A test piece was prepared from a commercially available curable urethane rubber sheet (400 × 400 × 2 mm), and evaluated using the same test method as in Example 1. The results are shown in Table 2. As is clear from Tables 2 and 3, in Comparative Examples 1 to 8, the coefficient of friction was large at 0.7 or more from the beginning of the test, and particularly in Comparative Examples 4, 6 and 8, the test machine was used from the beginning. It exceeded the measurement limit of 1.5. Rather than sliding, the sliding state was bad because the stick-slip was continuous and the friction amplitude was large. Also, in the actual machine durability test, only 50,000 sheets or less could be copied in Comparative Examples 1 to 7, and only about 100,000 sheets could be copied in Comparative Example 8. However, in Examples 1 to 3 in which a thermoplastic fluororesin and a low-molecular-weight fluoropolymer were blended in AFLAS (1), the change with time of the friction coefficient was 0 in all cases.
It was stable at a low value of 24 to 0.27, and the wear coefficient was good at 100 or less, which is a measure of wear resistance. In particular, the actual machine durability test showed a copy durability of over 500,000 sheets.

【００５１】また、フッ素ゴムをテクノフロン(2) 、バ
イトン(3) 、フルオロシリコーン系エラストマー(4) お
よびパーフルオロ系エラストマー(5) として混練した実
施例４〜７も実施例１〜３と同様な結果であった。熱硬
化性樹脂を添加した実施例８〜１０では耐摩耗性が特に
優れていた。Examples 4 to 7 in which fluororubber was kneaded as technofluorone (2), viton (3), fluorosilicone elastomer (4) and perfluoroelastomer (5) were also the same as in Examples 1 to 3. It was a good result. In Examples 8 to 10 to which the thermosetting resin was added, the abrasion resistance was particularly excellent.

【００５２】[0052]

【発明の効果】以上述べたようにこの発明のクリーニン
グ・ブレードは充分な弾性体特性を有し、長期間継続し
て耐摩耗性、低摩擦特性に優れる。また、クリーニング
性および相手（感光ドラム）への非攻撃性に優れ、長期
間良好な画像が得られるものであるから、経済性の点も
優れており、この発明の意義はきわめて大きいといえ
る。As described above, the cleaning blade of the present invention has sufficient elastic properties, and has excellent wear resistance and low friction properties for a long period of time. Further, since it is excellent in cleaning property and non-attacking property with respect to a partner (photosensitive drum) and a good image can be obtained for a long period of time, it is also excellent in economical efficiency, and it can be said that the present invention is extremely significant.

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】電子写真装置用のクリーニング・ブレード
において、エッジ部を含む一部またはブレード全体をフ
ッ素ゴムと熱可塑性フルオロ樹脂と低分子量含フッ素重
合体とを必須成分とする組成物で形成してなるクリーニ
ング・ブレード。1. A cleaning blade for an electrophotographic apparatus, wherein a part including an edge portion or the entire blade is formed of a composition containing fluororubber, a thermoplastic fluororesin, and a low molecular weight fluoropolymer as essential components. Cleaning blade. 【請求項２】上記組成物には熱硬化性樹脂の硬化粉末ま
たはガラス転移点が３００度以上の耐熱性樹脂粉末が添
加されている請求項１記載のクリーニング・ブレード。2. The cleaning blade according to claim 1, wherein a hardened powder of a thermosetting resin or a heat-resistant resin powder having a glass transition point of 300 ° C. or more is added to said composition. 【請求項３】フッ素ゴムの分子量が100000〜250000であ
る請求項１または２記載のクリーニング・ブレード。3. The cleaning blade according to claim 1, wherein the molecular weight of the fluororubber is 100,000 to 250,000. 【請求項４】熱可塑性フルオロ樹脂がテトラフルオロエ
チレン重合体、テトラフルオロエチレン・パーフルオロ
アルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチ
レン・ヘキサフルオロプロピレン・パーフルオロアルキ
ルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・
ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエ
チレン・エチレン共重合体、トリフルオロクロロエチレ
ン重合体、トリフルオロクロロエチレン・エチレン共重
合体、ポリビニルフルオライドおよびポリビニリデンフ
ルオライドからなる群から選ばれる一種以上の重合体で
ある請求項１または２記載のクリーニング・ブレード。4. The thermoplastic fluororesin is a tetrafluoroethylene polymer, a tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, a tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, a tetrafluoroethylene
Hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene / ethylene copolymer, trifluorochloroethylene polymer, trifluorochloroethylene / ethylene copolymer, one or more kinds selected from the group consisting of polyvinyl fluoride and polyvinylidene fluoride 3. The cleaning blade according to claim 1, which is a polymer. 【請求項５】低分子量含フッ素重合体が分子量5000以下
の重合体である請求項１または２記載のクリーニング・
ブレード。5. The cleaning method according to claim 1, wherein the low molecular weight fluoropolymer is a polymer having a molecular weight of 5,000 or less.
blade. 【請求項６】低分子量含フッ素重合体がフルオロオレフ
ィン重合体、フルオロポリエーテルおよびポリフルオロ
アルキル基含有化合物からなる群から選ばれる一種以上
の重合体である請求項１または２記載のクリーニング・
ブレード。6. The cleaning method according to claim 1, wherein the low molecular weight fluorinated polymer is at least one polymer selected from the group consisting of fluoroolefin polymers, fluoropolyethers and polyfluoroalkyl group-containing compounds.
blade. 【請求項７】低分子量含フッ素重合体がテトラフルオロ
エチレン低次重合体である請求項１または２記載のクリ
ーニング・ブレード。7. The cleaning blade according to claim 1, wherein the low molecular weight fluorinated polymer is a tetrafluoroethylene low order polymer. 【請求項８】フッ素ゴムと熱可塑性フルオロ樹脂の重量
比が50：50から95：５の範囲であり、かつその合計 100
重量部当りの低分子量含フッ素重合体が５〜50重量部で
ある請求項１または２記載のクリーニング・ブレード。8. The weight ratio of the fluororubber to the thermoplastic fluororesin ranges from 50:50 to 95: 5, and the total
3. The cleaning blade according to claim 1, wherein the low molecular weight fluoropolymer is 5 to 50 parts by weight per part by weight.