JP6074572B1 - クリーニングブレード - Google Patents
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Abstract
ゴム基材の成形体である弾性体１１を有し、弾性体１１の被接触体と当接する部位に少なくとも表面処理層１２を有するクリーニングブレード１において、表面処理層１２は、イソシアネート化合物と有機溶剤とを含有する表面処理液を弾性体１１の表層部に含浸し硬化して形成され、表面処理層１２の押し込み弾性率は２１ＭＰａ以上５６ＭＰａ以下であり、弾性体１１の押し込み弾性率は２０ＭＰａより大きく３５ＭＰａ以下であり、表面処理層１２の押し込み弾性率と弾性体１１の押し込み弾性率との差は、１ＭＰａ以上２１ＭＰａ以下である。
Description
本発明は、電子写真式複写機及びプリンタ、又はトナージェット式複写機及びプリンタ等の画像形成装置に用いられるクリーニングブレードに関する。
一般に電子写真プロセスでは、電子写真感光体に対して、少なくともクリーニング、帯電、露光、現像及び転写の各プロセスが実行される。各プロセスでは、感光体ドラム表面に残存するトナーを除去清掃するクリーニングブレードや、感光体に一様な帯電を付与する導電性ロールや、トナー像を転写する転写ベルト等が用いられている。そして、クリーニングブレードは、塑性変形や耐摩耗性の観点から、主に熱硬化性ポリウレタン樹脂により製造される。
しかしながら、例えば、ポリウレタン樹脂からなるクリーニングブレードを用いた場合、ブレード部材と感光体ドラムとの摩擦係数が大きくなり、ブレードのめくれや異音が発生したり、感光体ドラムの駆動トルクを大きくしなければならない場合があった。また、クリーニングブレードの先端が感光体ドラム等に巻き込まれ、引き延ばされて切断され、クリーニングブレードの先端が摩耗破損する場合もあった。
このような問題を解決するため、従来からポリウレタン製ブレードの当接部を高硬度、且つ低摩擦にする試みが行われてきた。例えば、ポリウレタン製ブレードにイソシアネート化合物を含浸させ、ポリウレタン樹脂とイソシアネート化合物とを反応させることにより、ポリウレタン樹脂ブレードの表面及び表面近傍のみを高硬度化させ、且つ表面の低摩擦化を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、ブレード表面を高硬度化すると、カケが発生しやすくなるという問題がある。また、ブレード表面を低摩擦化すると、フィルミング（トナーが感光体ドラムに付着する現象）の発生を抑制することができるが、今度はトナーがすり抜けやすくなり、クリーニング不良が発生するという問題がある。
他方、ポリウレタン樹脂ブレードの表面のダイナミック硬度や摩擦係数等を規定したクリーニングブレードが提案されている（例えば、特許文献２〜５参照）。しかしながら、ブレード表面のダイナミック硬度や摩擦係数等を規定しても、必ずしも満足できるブレードを実現できておらず、長期の使用によるカケの発生やフィルミングの発生は十分抑制できていない。
また、一般的なプリンタ等に組み込まれるクリーニングブレードと、プロセスカートリッジに組み込まれるクリーニングブレードとは、要求されるスペックが異なる。プロセスカートリッジに組み込まれるクリーニングブレードは、基材の弾性率が高いことが必要であり、その中で、耐摩耗性、耐カケ性、感光体の膜減り低減、耐フィルミング性を有することが要求される。
本発明は、このような事情に鑑み、耐カケ性に優れ、フィルミングの抑制及びクリーニング性の向上を同時に達成することができるクリーニングブレードを提供することを目的とする。
上記課題を解決する本発明の態様は、ゴム基材の成形体である弾性体を有し、前記弾性体の被接触体と当接する部位に少なくとも表面処理層を有するクリーニングブレードであって、前記表面処理層は、イソシアネート化合物と有機溶剤とを含有する表面処理液を前記弾性体の表層部に含浸し硬化して形成され、前記表面処理層の押し込み弾性率は２１ＭＰａ以上５６ＭＰａ以下であり、前記弾性体の押し込み弾性率は２０ＭＰａより大きく３５ＭＰａ以下であり、前記表面処理層の押し込み弾性率と前記弾性体の押し込み弾性率との差は、１ＭＰａ以上２１ＭＰａ以下であることを特徴とするクリーニングブレードにある。
かかる発明によれば、耐カケ性に優れ、フィルミングの抑制及びクリーニング性の向上を同時に達成することができるクリーニングブレードが実現される。
また、前記表面処理層は、厚さが１０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。
これによれば、表面処理層の厚さが薄いため、表面処理層の押し込み弾性率が弾性体の押し込み弾性率より大きくても、弾性体の変形に追従できるため、耐カケ性がさらに向上する。
本発明によれば、耐カケ性に優れ、フィルミングの抑制及びクリーニング性の向上を同時に達成することができるクリーニングブレードを実現することができる。また、表面処理層の厚さを１０μｍ以上５０μｍ以下とすることにより、耐カケ性に優れ、フィルミングの抑制及びクリーニング性の向上の両立を確実に実現できる。
以下に、本発明の画像形成装置のクリーニングブレードについて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１に示すように、クリーニングブレード１は、ブレード本体（これ自体をクリーニングブレードともいう）１０と支持部材２０とを備えており、ブレード本体１０と支持部材２０とは図示されない接着剤を介して接合されている。ブレード本体１０は、ゴム基材の成形体である弾性体１１で構成される。弾性体１１は、その表層部に表面処理層１２が形成されている。表面処理層１２は、弾性体１１の表層部に表面処理液を含浸させ硬化することにより形成したものである。表面処理層１２は、弾性体１１のクリーニング対象と当接する部分に少なくとも形成すればよいが、本実施形態では、弾性体１１の表面全体の表層部に表面処理層１２を形成してある。
図１に示すように、クリーニングブレード１は、ブレード本体（これ自体をクリーニングブレードともいう）１０と支持部材２０とを備えており、ブレード本体１０と支持部材２０とは図示されない接着剤を介して接合されている。ブレード本体１０は、ゴム基材の成形体である弾性体１１で構成される。弾性体１１は、その表層部に表面処理層１２が形成されている。表面処理層１２は、弾性体１１の表層部に表面処理液を含浸させ硬化することにより形成したものである。表面処理層１２は、弾性体１１のクリーニング対象と当接する部分に少なくとも形成すればよいが、本実施形態では、弾性体１１の表面全体の表層部に表面処理層１２を形成してある。
このような表面処理層１２の押し込み弾性率（体積弾性率の一種である。以下、単に弾性率という）は２１ＭＰａ以上５６ＭＰａ以下である。表面処理層１２の弾性率が２１ＭＰａより小さいと、表面処理層の効果が顕著に表れず、５６ＭＰａより大きくすると、弾性体１１の変形に対して表面処理層１２が追従できなくなり、表面処理層１２のカケが生じてしまう。
また、弾性体１１の弾性率は２０ＭＰａより大きく３５ＭＰａ以下である。弾性体１１の弾性率を２０ＭＰａ以下とすると、被接触体、即ち、本実施形態では感光体ドラムのトルクが上昇してしまい、フィルミングの抑制効果が低下してしまう。一方、弾性体１１の弾性率を３５ＭＰａより大きくすると、感光体ドラムとクリーニングブレードとの十分な密着性が得られなくなる。
また、表面処理層１２の弾性率と弾性体１１の弾性率との差は、１ＭＰａ以上２１ＭＰａ以下である。表面処理層１２の弾性率と弾性体１１の弾性率との差を１ＭＰａより小さくすると、フィルミングの抑制効果が十分得られなくなり、２１ＭＰａより大きくなると耐カケ性が低下するからである。
このように、表面処理層１２の弾性率が２１ＭＰａ以上５６ＭＰａ以下であり、弾性体１１の弾性率が２０ＭＰａより大きく３５ＭＰａ以下であり、表面処理層１２の弾性率と弾性体１１の弾性率との差が１ＭＰａ以上２１ＭＰａ以下であることにより、詳細は後述するが、耐カケ性に優れ、フィルミングの抑制及びクリーニング性の向上を同時に達成できるクリーニングブレード１となる。
さらに、表面処理層１２は、弾性体１１の表層部に、極めて薄い厚さ、具体的には１０μｍ以上５０μｍ以下で形成されることが好ましい。この厚さは、従来の表面処理層１２の厚さの約１／１０と極めて薄いものであるが、上述したように表面処理層の弾性率を大きくしても、弾性体１１の変形に追従し、耐カケ性に優れたものとなる。
このような極めて薄い厚さの表面処理層１２は、弾性体１１との親和性が高い表面処理液を用いることにより、弾性体１１の表層部に形成することができる。このような表面処理液を用いると、表面処理液は弾性体１１に含浸され易く、弾性体１１の表面に余剰量の表面処理液が残留しなくなり、従来のような余剰量のイソシアネート化合物を除去する除去工程が不要となる。
表面処理層１２を形成するために用いられる表面処理液は、イソシアネート化合物と有機溶剤とを含有する。表面処理液に含有される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（ＴＤＩ）、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、ナフチレンジイソシアネート（ＮＤＩ）及び３，３′−ジメチルビフェニル−４，４′−ジイルジイソシアナート（ＴＯＤＩ）等のイソシアネート化合物、及びこれらの多量体及び変性体等を挙げることができる。
このような表面処理液として、イソシアネート化合物とポリオールと有機溶剤との混合溶液、又はイソシアネート化合物とポリオールとを反応させることにより得られるイソシアネート基を末端に有するイソシアネート基含有化合物、即ち、イソシアネート基含有プレポリマーと有機溶剤との混合溶液を用いることが好ましい。これらの表面処理液中でも、２官能イソシアネート化合物と３官能ポリオールと有機溶剤との混合溶液、又は２官能イソシアネート化合物と３官能ポリオールとを反応させることにより得られるイソシアネート基含有プレポリマーと有機溶剤との混合溶液がより好ましい。ここで、２官能イソシアネート化合物と３官能ポリオールと有機溶剤との混合溶液を用いた場合、表面処理液を含浸させ硬化させる工程で、２官能イソシアネート化合物と３官能ポリオールとが反応してイソシアネート基を末端に有するイソシアネート基含有プレポリマーが形成され、これが硬化すると共に弾性体１１と反応することになる。
このように、２官能イソシアネート化合物と３官能ポリオールとが反応してイソシアネート基含有プレポリマーとなる又はイソシアネート基含有プレポリマーを含有する表面処理液を用いることにより、形成した表面処理層１２は、薄くても高硬度で低摩擦となり、耐カケ性、フィルミングの抑制及びクリーニング性に優れたものとなる。なお、表面処理液は、弾性体１１への濡れ性、浸漬程度や表面処理液の有効期間を考慮して適宜選定される。
２官能イソシアネート化合物としては、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（Ｈ−ＭＤＩ）、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート（ＴＭＨＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、カルボジイミド変性ＭＤＩ、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、３，３′−ジメチルビフェニル−４，４′−ジイルジイソシアナート（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）、リジンジイソシアネートメチルエステル（ＬＤＩ）、ジメチルジイソシアネート及びこれらの多量体および変性体等が挙げられる。２官能イソシアネート化合物の中でも、分子量が２００以上３００以下のものを用いることが好ましい。上記の中では、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、３，３′−ジメチルビフェニル−４，４′−ジイルジイソシアナート（ＴＯＤＩ）が挙げられる。特に弾性体１１としてポリウレタンを用いた場合、２官能イソシアネート化合物とポリウレタンとの親和性が高く、表面処理層１２と弾性体１１との結合による一体化をより高めることができる。
３官能ポリオールとしては、グリセリン、１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン（ＴＭＥ）、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）、１，２，６−ヘキサントリオール等の３官能脂肪族ポリオール、３官能脂肪族ポリオールにエチレンオキシド、ブチレンオキシド等を付加したポリエーテルトリオール、３官能脂肪族ポリオールにラクトン等を付加したポリエステルトリオール等が挙げられる。３官能ポリオールの中でも、分子量が１５０以下のものを用いることが好ましい。上記の中では、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）が挙げられる。分子量が１５０以下の３官能ポリオールを用いることにより、イソシアネートとの反応が速く、高硬度の表面処理層を得ることができる。また、表面処理液に３官能ポリオールを含有することにより、３官能の水酸基がイソシアネート基と反応し、３次元構造を持つ高架橋密度の表面処理層１２を得ることができる。
有機溶剤は、イソシアネート化合物やポリオールを溶解するものであれば特に限定されないが、イソシアネート化合物と反応し得る活性水素を持たないものが好適に用いられる。例えば、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、トルエン、キシレン等が挙げられる。有機溶剤は、低沸点である程、溶解性が高く、含浸後の乾燥を速くすることができ、均一に処理することができる。なお、これらの有機溶剤は、弾性体１１の膨潤程度により適宜選択され、好ましくはメチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、酢酸エチルが用いられる。
また、弾性体１１は活性水素を有するマトリックスからなる。ここで、活性水素を有するマトリックスとしては、ポリウレタン、エピクロルヒドリンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等をゴム基材としたマトリックスを挙げることができる。これらの中でも、イソシアネート化合物との反応のしやすさに鑑みるとポリウレタンが好ましい。
ポリウレタンからなるゴム基材としては、脂肪族ポリエーテル、ポリエステル及びポリカーボネートから選択される少なくとも一種を主体とするものを挙げることができる。具体的には、これら脂肪族ポリエーテル、ポリエステル及びポリカーボネートから選択される少なくとも一種を含むポリオールを主体とし、これをウレタン結合により結合したものを挙げることができ、好適には、ポリエーテル系ポリウレタン、ポリエステル系ポリウレタン、ポリカーボネート系ポリウレタン等を挙げることができる。また、ウレタン結合の代わりにポリアミド結合あるいはエステル結合等により結合して弾性体としたものも用いることができる。さらに、ポリエーテルアミドやポリエーテルエステルなどの熱可塑性エラストマーを用いることもできる。また、ゴム基材として活性水素を有するものと併せて、又はその代わりに、充填剤、可塑剤として活性水素を有するものを用いてもよい。
このような弾性体１１の表層部に表面処理液を含浸させ硬化することにより、弾性体１１の表層部に表面処理層１２が形成される。ここで、弾性体１１の表層部に表面処理液を含浸させ硬化する方法は特に限定されない。例えば、弾性体１１を表面処理液に浸漬し、次いで加熱する方法、又は表面処理液をスプレー塗布等により弾性体１１表面に塗布して含浸させ、次いで加熱する方法が挙げられる。また、加熱する方法は限定されず、例えば加熱処理、強制乾燥及び自然乾燥等が挙げられる。
具体的に、表面処理液として、イソシアネート化合物とポリオールと有機溶剤との混合溶液を用いる場合、表面処理層１２の形成は、弾性体１１の表層部への表面処理液の含浸中に、イソシアネート化合物とポリオールが反応してプレポリマー化すると共に硬化し、且つイソシアネート基が弾性体１１と反応することで進行する。
また、表面処理液として、プレポリマーを用いる場合、まず表面処理液中のイソシアネート化合物とポリオールとを所定の要件で予め反応させて、表面処理液をイソシアネート基を末端に有するプレポリマーとする。表面処理層１２の形成は、弾性体１１の表層部に表面処理液を含浸し、その後硬化すると共にイソシアネート基が弾性体１１と反応することで進行する。このようなイソシアネート化合物とポリオールとのプレポリマー化は、表面処理液を弾性体１１の表層部に含浸させる間に起こってもよく、どの程度の反応を行わせるかは、反応温度、反応時間、放置環境を調節することによって制御することができる。好ましくは、表面処理液の温度５℃〜３５℃、湿度２０％〜７０％下で行われる。なお、表面処理液には、必要に応じて架橋剤、触媒、硬化剤等が添加される。
弾性体１１の表面処理層１２の形成部位は、少なくとも被接触体と当接する部位を含めばよい。例えば、弾性体１１の先端部のみに形成してもよいし、弾性体全体に形成してもよい。また、弾性体１１に支持部材２０を接着してクリーニングブレードとした状態で、先端部のみ、又は弾性体全体の表層部に形成してもよい。また、弾性体１１をブレード形状に切断する前のゴム成形体の一面、両面又は全面に表面処理層１２を形成した後、切断するようにしてもよい。
本発明によれば、表面処理層１２の弾性率、弾性体１１の弾性率及びこれらの弾性率の差を所定の範囲とすることで、耐カケ性に優れ、フィルミングの抑制及びクリーニング性の向上を同時に達成することができるクリーニングブレードを実現することができる。さらに、表面処理層の厚さを規定することにより、耐カケ性に優れると共にフィルミングの抑制及びクリーニング性の向上の両立を確実に実現することができる。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明を限定するものではない。
まず、表面処理層の弾性率、弾性体（以下、ゴム弾性体という）の弾性率又はこれらの弾性率の差が異なるクリーニングブレードを以下の手順で作製し、実施例１〜４及び比較例１〜２とした。
（実施例１）
（ゴム弾性体の作製）
ポリオールとしてエステル系ポリオール（分子量２０００）１００質量部と、イソシアネート化合物として４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）５８質量部とを１１５℃×２０分間反応させた後、架橋剤として１，４−ブタンジオール１１．６質量部およびトリメチロールプロパン２．９質量部を混合し、１４０℃に保った金型で４０分間加熱硬化させた。遠心成形後、幅１５．０ｍｍ、厚さ２．０ｍｍ、長さ３５０ｍｍに切断加工しゴム弾性体とした。得られたゴム弾性体は、弾性率が２８．９ＭＰａであった。
（ゴム弾性体の作製）
ポリオールとしてエステル系ポリオール（分子量２０００）１００質量部と、イソシアネート化合物として４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）５８質量部とを１１５℃×２０分間反応させた後、架橋剤として１，４−ブタンジオール１１．６質量部およびトリメチロールプロパン２．９質量部を混合し、１４０℃に保った金型で４０分間加熱硬化させた。遠心成形後、幅１５．０ｍｍ、厚さ２．０ｍｍ、長さ３５０ｍｍに切断加工しゴム弾性体とした。得られたゴム弾性体は、弾性率が２８．９ＭＰａであった。
（表面処理液の調製）
ＭＤＩ（日本ポリウレタン工業（株）製、分子量２５０．２５）１６．０質量部、ＴＭＰ（日本ポリウレタン工業（株）製、分子量１３４．１７）０．６質量部、１,３−プロパンジオール（デュポン（株）製、分子量７６．０９）３．４質量部、ＭＥＫ８０質量部の濃度２０％の表面処理液を調製した。
ＭＤＩ（日本ポリウレタン工業（株）製、分子量２５０．２５）１６．０質量部、ＴＭＰ（日本ポリウレタン工業（株）製、分子量１３４．１７）０．６質量部、１,３−プロパンジオール（デュポン（株）製、分子量７６．０９）３．４質量部、ＭＥＫ８０質量部の濃度２０％の表面処理液を調製した。
（ゴム弾性体の表面処理）
表面処理液を２３℃に保ったまま、ゴム弾性体を表面処理液に１０秒間浸漬後、５０℃で保持されたオーブンで１時間加熱した。その後、表面処理されたゴム弾性体を支持部材に接着してクリーニングブレードとした。これにより、弾性率４９．８ＭＰａで厚さ３０μｍの表面処理層を有し、表面処理層の弾性率とゴム弾性体の弾性率との差が２０．９ＭＰａのクリーニングブレードを得た。
表面処理液を２３℃に保ったまま、ゴム弾性体を表面処理液に１０秒間浸漬後、５０℃で保持されたオーブンで１時間加熱した。その後、表面処理されたゴム弾性体を支持部材に接着してクリーニングブレードとした。これにより、弾性率４９．８ＭＰａで厚さ３０μｍの表面処理層を有し、表面処理層の弾性率とゴム弾性体の弾性率との差が２０．９ＭＰａのクリーニングブレードを得た。
表面処理層及びゴム弾性体の弾性率は、ＩＳＯ１４５７７に準じた押し込み弾性率とする。押し込み弾性率は、島津製作所社製ダイナミック超微小硬度計（ＤＵＨ−２０１）を用いて、負荷−除荷試験により保持時間５ｓ、最大試験荷重０．９８Ｎ、負荷速度０．１４Ｎ／ｓの条件下で押し込み深さを３μｍ〜１０μｍとして測定した。測定サンプルは、同じ条件で作製したシートより切り出したサンプルを用い、表面処理層の押し込み弾性率の測定には、表面処理層を形成したゴム弾性体のシートの中央部から、４０ｍｍ×１２ｍｍの寸法で切り出し、スライドガラス上に鏡面（遠心成形の際の型面とは反対側）を上にして両面テープで固定し、２３℃設定の恒温槽中で３０〜４０分間放置したものを用いた。測定は、測定サンプルの長手方向の中央部で、長辺である稜線から３０μｍ離れた位置で、稜線に平行に長手方向に３０μｍ間隔で２０点測定し、平均値を測定値とした。なお、ゴム弾性体の押し込み弾性率の測定には、表面処理層を形成する前のゴム弾性体のシートから切り出した測定サンプルを用いた。
表面処理層の厚さは、島津製作所社製ダイナミック超微小硬度計を用いて、ＪＩＳ Ｚ２２５５、ＩＳＯ１４５７７に準じて以下の方法で測定した。まず、ゴム弾性体の表面硬度を測定し、次いで表面処理したゴム弾性体の断面を切り出し、断面の表層からゴム弾性体の内部に向けての硬度変化を測定し、表層からの距離１０μｍの硬度との変化量が３０％以下の距離を計測し、表層からその距離までを表面処理層の厚さとした。
（実施例２）
ＭＤＩ６０質量部とした以外は実施例１と同様の手順でゴム弾性体を得た。得られたゴム弾性体は、弾性率が３２．１ＭＰａであった。そして、ＭＤＩ１２．０質量部、ＴＭＰ０．６質量部、１,３−ＰＤ２．４質量部、ＭＥＫ８５．０質量部の濃度１５．０％の表面処理液を用いた以外は実施例１と同様の手順でゴム弾性体の表面処理を行った。これにより、弾性率４２．８ＭＰａで厚さ３０μｍの表面処理層を有し、表面処理層の弾性率とゴム弾性体の弾性率との差が１０．７ＭＰａのクリーニングブレードを得た。
ＭＤＩ６０質量部とした以外は実施例１と同様の手順でゴム弾性体を得た。得られたゴム弾性体は、弾性率が３２．１ＭＰａであった。そして、ＭＤＩ１２．０質量部、ＴＭＰ０．６質量部、１,３−ＰＤ２．４質量部、ＭＥＫ８５．０質量部の濃度１５．０％の表面処理液を用いた以外は実施例１と同様の手順でゴム弾性体の表面処理を行った。これにより、弾性率４２．８ＭＰａで厚さ３０μｍの表面処理層を有し、表面処理層の弾性率とゴム弾性体の弾性率との差が１０．７ＭＰａのクリーニングブレードを得た。
（実施例３）
実施例２と同様の手順でゴム弾性体を得た。そして、ＭＤＩ９．６質量部、ＴＭＰ２．９質量部、ＭＥＫ８７．５質量部の濃度１２．５％の表面処理液を用いた以外は実施例１と同様の手順でゴム弾性体の表面処理を行った。これにより、弾性率３８．３ＭＰａで厚さ３０μｍの表面処理層を有し、表面処理層の弾性率とゴム弾性体の弾性率との差が６．２ＭＰａのクリーニングブレードを得た。
実施例２と同様の手順でゴム弾性体を得た。そして、ＭＤＩ９．６質量部、ＴＭＰ２．９質量部、ＭＥＫ８７．５質量部の濃度１２．５％の表面処理液を用いた以外は実施例１と同様の手順でゴム弾性体の表面処理を行った。これにより、弾性率３８．３ＭＰａで厚さ３０μｍの表面処理層を有し、表面処理層の弾性率とゴム弾性体の弾性率との差が６．２ＭＰａのクリーニングブレードを得た。
（実施例４）
ＭＤＩ５５質量部とした以外は実施例１と同様の手順でゴム弾性体を得た。得られたゴム弾性体は、弾性率が２０．４ＭＰａであった。そして、ＭＤＩ７．７質量部、ＴＭＰ２．３質量部、ＭＥＫ９０質量部の濃度１０％の処理液を用いた以外は実施例１と同様の手順でゴム弾性体の表面処理を行った。これにより、弾性率２１．７ＭＰａで厚さ３０μｍの表面処理層を有し、表面処理層の弾性率とゴム弾性体の弾性率との差が１．３ＭＰａのクリーニングブレードを得た。
ＭＤＩ５５質量部とした以外は実施例１と同様の手順でゴム弾性体を得た。得られたゴム弾性体は、弾性率が２０．４ＭＰａであった。そして、ＭＤＩ７．７質量部、ＴＭＰ２．３質量部、ＭＥＫ９０質量部の濃度１０％の処理液を用いた以外は実施例１と同様の手順でゴム弾性体の表面処理を行った。これにより、弾性率２１．７ＭＰａで厚さ３０μｍの表面処理層を有し、表面処理層の弾性率とゴム弾性体の弾性率との差が１．３ＭＰａのクリーニングブレードを得た。
（比較例１）
実施例２と同様の手順でゴム弾性体を得た。そして、表面処理を３回実施した以外は実施例２と同様の手順でゴム弾性体の表面処理を行った。これにより、弾性率６２．０ＭＰａで厚さ３０μｍの表面処理層を有し、表面処理層の弾性率とゴム弾性体の弾性率との差が２９．９ＭＰａのクリーニングブレードを得た。
実施例２と同様の手順でゴム弾性体を得た。そして、表面処理を３回実施した以外は実施例２と同様の手順でゴム弾性体の表面処理を行った。これにより、弾性率６２．０ＭＰａで厚さ３０μｍの表面処理層を有し、表面処理層の弾性率とゴム弾性体の弾性率との差が２９．９ＭＰａのクリーニングブレードを得た。
（比較例２）
実施例２と同様の手順でゴム弾性体を得た。また、表面処理は施さずにクリーニングブレードを得た。
実施例２と同様の手順でゴム弾性体を得た。また、表面処理は施さずにクリーニングブレードを得た。
（試験例１）
＜表面処理層及びゴム弾性体の弾性率、並びにこれらの弾性率の差の評価＞
実施例１〜４及び比較例１〜２のクリーニングブレードを用いて、耐カケ性、フィルミング抑制性及びクリーニング性の評価を行った。なお、これらの評価は、Ａ３サイズ カラーＭＦＰ ５５枚／分 機を用いて行った。
＜表面処理層及びゴム弾性体の弾性率、並びにこれらの弾性率の差の評価＞
実施例１〜４及び比較例１〜２のクリーニングブレードを用いて、耐カケ性、フィルミング抑制性及びクリーニング性の評価を行った。なお、これらの評価は、Ａ３サイズ カラーＭＦＰ ５５枚／分 機を用いて行った。
耐カケ性の評価は、カートリッジにブレードを組み込み１０万枚印刷した後、カケや摩耗がなかった場合を○、カケや摩耗が少しだけ観察された場合を△、カケや摩耗があった場合を×とした。
フィルミング抑制性の評価は、カートリッジにブレードを組み込み１０万枚印刷した後、トナーの固着がなかった場合を○、トナーの固着が少しだけ観察された場合を△、トナーの固着があった場合を×とした。
クリーニング性の評価は、カートリッジにブレードを組み込み１０万枚印刷した後、トナーのすり抜けがなかった場合を○、トナーのすり抜けが少し観察された場合を△、トナーのすり抜けがあった場合を×とした。結果を表１に示す。
表１に示すように、実施例１〜４と比較例１〜２とを比べると、表面処理層の弾性率が２１ＭＰａ以上５６ＭＰａ以下（規定値）であり、ゴム弾性体の弾性率が２１ＭＰａより大きく３５ＭＰａ以下（規定値）であり、表面処理層の弾性率とゴム弾性体の弾性率との差が１ＭＰａ以上２１ＭＰａ以下（規定値）である実施例１〜４のクリーニングブレードは、耐カケ性、フィルミング抑制性及びクリーニング性の評価がいずれも○となった。一方、表面処理層の弾性率が５６ＭＰａよりも大きく、表面処理層の弾性率とゴム弾性体の弾性率との差が２１ＭＰａより大きい比較例１は、耐カケ性の評価が×となった。また、表面処理を施さなかった比較例２は、フィルミング抑制性の評価が×となった。これにより、表面処理層の弾性率、ゴム弾性体の弾性率及びこれらの弾性率の差を所定の範囲とすることで（実施例１〜４）、耐カケ性に優れ、フィルミング抑制性及びクリーニング性の向上を同時に達成できることがわかった。
本発明に係るクリーニングブレードは、電子写真式複写機及びプリンタ、又はトナージェット式複写機及びプリンタ等の画像形成装置に用いられるクリーニングブレードに用いて好適であるが、その他の用途で用いることもできる。その他の用途としては、例えば、各種ブレード、クリーニングロール等が挙げられる。
１ クリーニングブレード
１０ ブレード本体
１１ 弾性体
１２ 表面処理層
２０ 支持部材
１０ ブレード本体
１１ 弾性体
１２ 表面処理層
２０ 支持部材
Claims (2)
- ゴム基材の成形体である弾性体を有し、前記弾性体の被接触体と当接する部位に少なくとも表面処理層を有するクリーニングブレードであって、
前記表面処理層は、イソシアネート化合物と有機溶剤とを含有する表面処理液を前記弾性体の表層部に含浸し硬化して形成され、
前記表面処理層の押し込み弾性率は２１ＭＰａ以上５６ＭＰａ以下であり、
前記弾性体の押し込み弾性率は２０ＭＰａより大きく３５ＭＰａ以下であり、
前記表面処理層の押し込み弾性率と前記弾性体の押し込み弾性率との差は、１ＭＰａ以上２１ＭＰａ以下であることを特徴とするクリーニングブレード。 - 請求項１に記載のクリーニングブレードにおいて、
前記表面処理層は、厚さが１０μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とするクリーニングブレード。
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