JP5797439B2 - 画像形成装置用クリーニングブレード - Google Patents
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Description
前記エッジ層を構成するポリウレタンはポリオール化合物としてポリカプロラクトンポリオール、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペートから選択され、平均分子量(末端基定量法)が1500〜3500の少なくとも1種の2官能ポリエステルポリオール、鎖延長剤として1,4−ブタンジオール、架橋剤としてトリメチロールプロパンを使用し、ジイソシアネート化合物がジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)であり、(式1)による架橋間分子量Mcが
2000≦Mc≦4500
であり、
前記基材層を構成するポリウレタンはポリオール化合物として平均分子量(末端基定量法)が1500〜3500の2官能ポリカプロラクトンポリオール、鎖延長剤として1,4−ブタンジオール(BD)、架橋剤としてトリメチロールプロパン(TMP)を使用し、ジイソシアネート化合物がジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)であり、(式1)による架橋間分子量Mcが
8000≦Mc≦15000
であることを特徴とする。
(式1)Mc=(ポリウレタン全量)/(Wt/Mt)
(Mtは架橋剤の分子量、Wtは架橋剤の配合量)
<1>シート成形法
1)2種の反応原液組成物を順次シート状に注型して反応硬化させて原反シートとし、該原反シートを裁断して(裁断工程)ブレードとする。シート成形においては、一般に遠心成形法が使用される。
2)ブレードを画像形成装置に装着するための基材(金具など)に接着などにより装着してブレードユニットとする。
<2>直接成形法
成形すべきブレードの形状のキャビティーを有する金型に必要に応じてブレードを画像形成装置に装着するための基材(金具など)を配設し、成形キャビティーに反応原液組成物を注型してブレードないしブレードと基材が一体化されたブレードユニットを成形する。この場合、第1層目形成時は厚さの薄い型を使用するか、あるいは所定の型を使用してシリコン樹脂などのポリウレタンと離型性のよい材料で第2層と同じ形状の部材を形成してこれを成形型に収容して第1層を成形し、第1層材料硬化後に離型性の部材を取り除いてこの部分に第2層形成原料を注入、成形する。
(実施例1〜4、比較例1、2)
表1の「プレポリマー」欄に記載の配合比率(数値は重量部)でジイソシアネート化合物であるMDIとポリオール化合物を常法により反応させてプレポリマー(疑似プレポリマー)とした。また表1の「ポリオール組成物」欄に記載の配合比率にてポリオール化合物、架橋剤、鎖延長剤を混合してポリオール組成物を調製した。このプレポリマーとポリオール組成物を混合して反応原液組成物とし、遠心成形法によりポリウレタンエラストマーシートを作製し、ポストキュアと熟成を行った。成形は最初に基材層構成用の反応原液組成物を使用して厚さ1.3mmのシートを成形し、流動性がなくなった時点でエッジ層形成用の反応原液組成物を使用して厚さ0.5mmのシート成形を行い、合計厚さが1.8mmの2層構造のシートを得た。
PEA2000:ポリエチレンアジペート(平均分子量2000;官能基数f=2)
PCL2000:直鎖状グリコールを開始剤とするポリカプロラクトンジオール(平均分子量2000;ダイセル化学工業)
PBA2000:ポリブチレンアジペート(平均分子量2000;官能基数f=2)
PCL1000:直鎖状グリコールを開始剤とするポリカプロラクトンジオール(平均分子量1000;ダイセル化学工業)
PCL4000:側鎖含有グリコールを開始剤とするポリカプロラクトンジオール(平均分子量4000;ダイセル化学工業)
PCL205:直鎖状グリコールを開始剤とするポリカプロラクトンジオール(平均分子量525;ダイセル化学工業)
PBA600:ポリブチレンアジペート(平均分子量600)
BD:1,4−ブタンジオール(鎖延長剤)
TMP:トリメチロールプロパン(架橋剤)
MDI:4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート
上記にて作製したポリウレタンエラストマーシートを裁断加工して幅12.5mm,長さ326mmのクリーニングブレードを作製し、所定の金具に接着してクリーニング部材とした。このクリーニング部材を、重合トナーを使用した静電転写プロセス方式のフルカラーのプリンター/複写機複合機であるIPSIO SPC821((株)リコー製)に装着して一定のテストパターンをプリントして耐摩耗性評価を行った。
上記評価後のクリーニングブレードを、両端と中央部の3箇所を、感光体との当接部の断面が見えるように幅方向に裁断し,断面をデジタルマイクロスコープVHX100(キーエンス社)にて観察した。最大摩耗深さは図1のY(μm)である。tはクリーニングブレード全体の厚さであり、表1の結果は3つの測定値の最大値である。
硬度はJIS K 6253に準拠して、デュロメーター硬度計を使用して23℃のショアA硬度を測定し、反発弾性はJIS K 6255(リュプケ式)に準拠して23℃にて測定した。測定は、製造例において得られた厚さ1.8mmのポリウレタン弾性体シートを6枚重ねたサンプルについて行った。
(ヒートサイクルテスト)
実施例1にて作成したポリウレタンエラストマーシートから短冊状のサンプルを切り出し、50mmの標線を入れて伸長治具にセットして50%伸長する。この状態で常温環境から2時間かけて30℃、80%RH状態(HH)として12時間保持し、その後2時間かけて10℃、15%RH状態(LL)として8時間保持する。その後2時間かけて30℃、80%RH状態とする。この1サイクル24時間のHH−LLサイクルを3回繰り返した後に常温環境で24時間放置し、サンプルを伸長治具から解放して4時間後の永久伸びを測定した。
表1の結果より、実施例1〜4のクリーニングブレードは最大摩耗深さが小さく、従って重合トナーを使用した場合の耐摩耗性に優れ、長期に鮮明な画像を維持できた。また低温環境下でもクリーニング性にも優れた性能を有していた。これに対して特許文献1の実施例に相当する比較例1のクリーニングブレードは耐摩耗性、低温クリーニング性の双方において本発明のクリーニングブレードより劣るものであった。また本発明の実施例1のポリウレタン材料にて作成した単層のクリーニングブレードも重合トナーを使用した場合に耐摩耗性、低温クリーニング性に問題を有するものであり、特に低温クリーニング性が不十分であった。さらに実施例1のサンプルのヒートサイクルテスト結果は永久伸びが3.3%と優れたものであり、低温高温の繰り返しのヒートショックによるクリーニング性の変化が小さいものであった。
Claims (2)
- 感光体にエッジを当接してクリーニングするエッジ層と前記エッジ層に一体に積層された基材層からなる2層構造を有するクリーニングブレードであって、
前記エッジ層を構成するポリウレタンはポリオール化合物としてポリカプロラクトンポリオール、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペートから選択され、平均分子量(末端基定量法)が1500〜3500の少なくとも1種の2官能ポリエステルポリオール、鎖延長剤として1,4−ブタンジオール、架橋剤としてトリメチロールプロパンを使用し、ジイソシアネート化合物がジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)であり、前記鎖延長剤と前記架橋剤の比率が、重量比にて架橋剤/鎖延長剤=1〜4であり、
(式1)による架橋間分子量Mcが
2000≦Mc≦4500
であり、
前記基材層を構成するポリウレタンはポリオール化合物として平均分子量(末端基定量法)が1500〜3500の2官能ポリカプロラクトンポリオール、鎖延長剤として1,4−ブタンジオール、架橋剤としてトリメチロールプロパンを使用し、ジイソシアネート化合物がジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)であり、(式1)による架橋間分子量Mcが
8000≦Mc≦15000
であることを特徴とするクリーニングブレード。
(式1)Mc=(ポリウレタン全量)/(Wt/Mt)
(Mtは架橋剤の分子量、Wtは架橋剤の配合量) - 前記エッジ層を構成するポリウレタンはさらに分子量が400〜800の低分子量2官能ポリエステルポリオールを全ポリオール化合物の5以上20重量%以下含有することを特徴とする請求項1記載のクリーニングブレード。
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