JPH0797427A - Cleaning blade and process cartridge and electrophotographic apparatus provided therewith - Google Patents
Cleaning blade and process cartridge and electrophotographic apparatus provided therewithInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、クリーニングブレー
ド、特に電子写真用クリーニングブレード及びこれを用
いたプロセスカートリッジ及び電子写真装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cleaning blade, particularly an electrophotographic cleaning blade, a process cartridge using the same, and an electrophotographic apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子写真複写機及びレーザービームプリ
ンターは、感光ドラム上に形成された静電潜像上にトナ
ーを付着させて、これを複写紙に転写させて複写を行う
ものである。複写後に感光ドラム上に残ったトナーを除
去する方法の一つにクリーニングブレード方式が実用化
されている。2. Description of the Related Art Electrophotographic copying machines and laser beam printers make a copy by adhering toner onto an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum and transferring the toner onto a copy paper. A cleaning blade method has been put into practical use as one of the methods for removing the toner remaining on the photosensitive drum after copying.
【０００３】しかしクリーニングブレードは、感光ドラ
ム上に残ったトナーを除去するため、当接圧が常時掛か
っているのでクリーブ現象（経時的な変形）が発生し、
当接圧が徐々に下がり、感光ドラム上に残ったトナーを
除去する能力が低下し、出力画像を汚染する欠点があっ
た。However, since the cleaning blade removes the toner remaining on the photosensitive drum, the contact pressure is constantly applied, so that a cleaving phenomenon (deformation with time) occurs.
The contact pressure is gradually lowered, the ability to remove the toner remaining on the photosensitive drum is lowered, and the output image is contaminated.
【０００４】クリーニングブレードは、通常の複写操作
中の感光ドラムとの摺擦により、その先端部が摩耗・欠
落し、感光ドラム上に残ったトナーを除去する能力が低
下し、出力画像を汚染するようになるので複写枚数上の
使用限界があるが、このクリープ現象は、複写操作の休
止中にも進行するので、長期間休止後の耐久枚数は極端
に少なくなる。The tip of the cleaning blade is worn or missing due to rubbing against the photosensitive drum during a normal copying operation, and the ability to remove the toner remaining on the photosensitive drum is reduced and the output image is contaminated. Therefore, there is a limit on the number of copies that can be used, but since this creep phenomenon progresses even during the pause of the copying operation, the number of durable sheets after a long pause is extremely reduced.
【０００５】クリーニングブレードをウレタンエラスト
マーで形成する場合、ウレタンエラストマーの硬化剤と
してトリメチロールプロパンを用いることは特開昭６２
−１１７１９号公報に記載されている。トリメチロール
プロパンを用いることでクリープ特性が若干向上する。When the cleaning blade is made of urethane elastomer, trimethylol propane is used as a curing agent for the urethane elastomer.
No. -11719. The creep property is slightly improved by using trimethylolpropane.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、トリメチロールプロパンを用いて硬化されたウレ
タンエラストマーで形成されるクリーニングブレードの
クリープ特性、耐摩耗性及びクリーニング機能である。The problems to be solved are the creep characteristics, wear resistance and cleaning function of a cleaning blade formed of a urethane elastomer cured with trimethylolpropane.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明によるクリーニン
グブレードは、ウレタンエラストマーで形成されたもの
であり、このウレタンエラストマーが、 １）トリメチロールプロパン濃度が０．１０ミリモル／
ｇ以上、 ２）ウレタン基濃度が２．２ミリモル／ｇ以上、かつ ３）動的粘弾性特性のｔａｎδのピーク値が１２℃以下
であることを特徴とするものである。The cleaning blade according to the present invention is made of a urethane elastomer, and the urethane blade has a 1) trimethylolpropane concentration of 0.10 mmol /
g or more, 2) the concentration of urethane group is 2.2 mmol / g or more, and 3) the peak value of tan δ of the dynamic viscoelastic property is 12 ° C. or less.
【０００８】本発明は、硬化剤である３官能性アルコー
ルであるトリメチロールプロパンの量を増加させウレタ
ンエラストマー中のトリメチロールプロパン濃度を増加
させることにより、耐クリープ性を著しく向上させ、さ
らにウレタン基濃度を増加させることにより、硬度低下
を防ぎ、耐摩耗性を兼ね備えた組成とすることにより、
長期間にわたる使用や、長期休止後でも、クリーニング
ブレードの耐久コピー枚数の減少を防止したものであ
る。The present invention remarkably improves creep resistance by increasing the amount of trimethylolpropane, which is a trifunctional alcohol that is a curing agent, and the concentration of trimethylolpropane in a urethane elastomer. By increasing the concentration, it is possible to prevent the hardness from decreasing and to have a composition that also has abrasion resistance.
This prevents the number of durable copies of the cleaning blade from decreasing even after long-term use or after a long break.
【０００９】ウレタンエラストマーに含まれるトリメチ
ロールプロパン濃度を０．１０ミリモル／ｇ以上にする
ことにより、長期間休止してもクリーニング不良が無
い。これは、トリメチロールプロパン濃度を高くする
と、ウレタンエラストマーの立体的網目構造の網目が小
さくなり、変形しても、元の形状に戻り易くなるものと
考えられる。トリメチロールプロパン濃度は０．２５ミ
リモル／ｇ以下が好適である。By adjusting the concentration of trimethylolpropane contained in the urethane elastomer to 0.10 mmol / g or more, there is no cleaning failure even after a long period of rest. It is considered that when the concentration of trimethylolpropane is increased, the mesh of the three-dimensional network structure of the urethane elastomer becomes small, and even if it is deformed, it is likely to return to its original shape. The trimethylolpropane concentration is preferably 0.25 mmol / g or less.
【００１０】また、ウレタンエラストマー中のウレタン
基濃度が２．２ミリモル／ｇ以上の場合Ａ４紙で５千枚
以上の耐久性があることが判明した。これは、ウレタン
エラストマーのハードセグメントとして、ポリウレタン
分子同士を凝集させる作用があるウレタン結合基濃度を
高くすることにより、ウレタンエラストマーの耐摩耗性
が向上することによるものと考えられる。Further, it has been found that when the urethane group concentration in the urethane elastomer is 2.2 mmol / g or more, durability of 5,000 sheets or more of A4 paper is obtained. It is considered that this is because the wear resistance of the urethane elastomer is improved by increasing the concentration of the urethane bonding group having the action of aggregating the polyurethane molecules with each other as the hard segment of the urethane elastomer.
【００１１】さらに、ウレタン基濃度を上記のように高
く保つことにより、トリメチロールプロパン濃度の向上
による硬度の低下を補うことができる。ウレタン基濃度
は２．６ミリモル／ｇ以下が好適である。Further, by keeping the urethane group concentration high as described above, it is possible to compensate for the decrease in hardness due to the improvement of the trimethylolpropane concentration. The urethane group concentration is preferably 2.6 mmol / g or less.
【００１２】低温時のクリーニングを良好に保つには複
写機が通常使用される温度範囲で充分なゴム弾性を有す
る必要がある。このためには動的粘弾性特性の一つであ
るｔａｎδピーク温度が１２℃以下でクリーニングに充
分な弾性が保たれることが判明した。In order to keep good cleaning at low temperatures, it is necessary for the copying machine to have sufficient rubber elasticity in the temperature range normally used. For this reason, it has been found that when the tan δ peak temperature, which is one of the dynamic viscoelastic characteristics, is 12 ° C. or less, sufficient elasticity can be maintained for cleaning.
【００１３】ウレタンエラストマーは、固有のｔａｎδ
ピーク値よりも低い温度では、高い温度の時よりも硬度
が著しく増大し、弾力性が失われる傾向がある。その結
果感光ドラム上の残留トナーを除去する能力が失われ
る。従って、ｔａｎδピーク温度を１２℃以下にするこ
とにより、低温環境でもクリーニング機能を保つことが
できる。ｔａｎδピーク温度は０℃以上で好適である。Urethane elastomers have a unique tan δ
At temperatures lower than the peak value, the hardness tends to increase significantly and the elasticity tends to be lost, as compared with the case of the high temperature. As a result, the ability to remove residual toner on the photosensitive drum is lost. Therefore, by setting the tan δ peak temperature to 12 ° C. or lower, the cleaning function can be maintained even in a low temperature environment. The tan δ peak temperature is preferably 0 ° C. or higher.
【００１４】トリメチロールプロパン濃度、ウレタン基
濃度及び動的粘弾性のｔａｎδのピーク値のより好まし
い値は、後述の実施例で示されるように、それぞれ、
０．１１ミリモル／ｇ以上、２．２２ミリモル／ｇ以
上、及び１１．６℃以下である。More preferable values of the trimethylolpropane concentration, the urethane group concentration and the peak value of tan δ of the dynamic viscoelasticity are, respectively, as shown in the examples below.
It is 0.11 mmol / g or more, 2.22 mmol / g or more, and 11.6 ° C. or less.
【００１５】本発明によるクリーニングブレードに用い
るウレタンエラストマーは、種々の方法によって合成さ
れるが、その代表的な合成方法は、ジカルボン酸及びジ
オールから得られるポリエステルジオールにジイソシア
ネートを反応させて得られるプレポリマー及び少なくと
もトリメチロールプロパンを含有する硬化剤組成物とを
反応させる方法である。The urethane elastomer used for the cleaning blade according to the present invention is synthesized by various methods. A typical synthesis method thereof is a prepolymer obtained by reacting a polyester diol obtained from a dicarboxylic acid and a diol with a diisocyanate. And a curing agent composition containing at least trimethylolpropane.
【００１６】ジカルボン酸としては、アジピン酸、セバ
シン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、マレイン酸及び
フマル酸などの飽和または不飽和二塩基酸、無水マレイ
ン酸及び無水フタル酸などの酸無水物、及びテレフタル
酸ジメチルなどのジアルキルエステルなどが用いられ
る。Examples of the dicarboxylic acid include saturated or unsaturated dibasic acids such as adipic acid, sebacic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, maleic acid and fumaric acid, acid anhydrides such as maleic anhydride and phthalic anhydride, and terephthalic acid. A dialkyl ester such as dimethyl acid is used.
【００１７】ジオールとしては、エチレングリコール、
ブチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレ
ングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチル
グリコール、１，６−ヘキシレングリコール等のグリコ
ール類が用いられる。As the diol, ethylene glycol,
Glycols such as butylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol and 1,6-hexylene glycol are used.
【００１８】ポリエステルジオールの分子量は、７５０
〜３０００の範囲が好ましい。なお、この分子量は、ポ
リエステルジオールの水酸基価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）に基
づいて次の式により導かれたものである。The molecular weight of the polyester diol is 750.
The range of -3000 is preferable. The molecular weight is derived from the following formula based on the hydroxyl value (mgKOH / g) of polyester diol.
【００１９】[0019]
【外１】 [Outer 1]
【００２０】ジイソシアネートとしては、４，４′−ジ
フェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ヘキサメ
チレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネー
ト、４，４′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネー
ト、２，４−トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤ
Ｉ）、２，６−トリレンジイソシアネート（２，６−Ｔ
ＤＩ）、カーボンジイミド変性ＭＤＩ、ポリメチレンポ
リフェニルポリイソシアネート（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）、キシリレンジイソシアネー
ト（ＸＤＩ）などが用いられる。Examples of the diisocyanate include 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate and 2,4-tolylene diisocyanate (2,4-TD).
I), 2,6-tolylene diisocyanate (2,6-T
DI), carbondiimide modified MDI, polymethylene polyphenyl polyisocyanate (PAPI), orthotoluidine diisocyanate (TODI), naphthylene diisocyanate (NDI), xylylene diisocyanate (XDI) and the like are used.
【００２１】また、トリメチロールプロパンと共に、必
要に応じて用いられる硬化剤としては、１，４−ブチレ
ングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコ
ール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、ヘキサンジオール、グリセリン、ペンタエリスリト
ール、ソルビトール、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、キシリレン
グリコールなどが用いられる。Further, as a curing agent optionally used together with trimethylolpropane, 1,4-butylene glycol, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, hexanediol, glycerin, pentaerythritol, sorbitol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, xylylene glycol and the like are used.
【００２２】これらの出発材料の中で、特に、アジピン
酸と、エチレングリコール及びブチレングリコールから
選ばれる少なくとも１つのグリコールとを反応させて得
られるポリエステルジオールに、さらに４，４′−ジフ
ェニルメタンジイソシアネートを反応させて得られるプ
レポリマーに、さらに、１，４−ブタンジオールおよび
トリメチロールプロパンを反応させて得られるウレタン
エラストマーが好適である。Among these starting materials, a polyester diol obtained by reacting adipic acid with at least one glycol selected from ethylene glycol and butylene glycol is further reacted with 4,4'-diphenylmethane diisocyanate. A urethane elastomer obtained by reacting 1,4-butanediol and trimethylolpropane with the prepolymer thus obtained is suitable.
【００２３】図４にドラム型感光体を用いた一般的な転
写式電子写真装置の概略構成を示した。FIG. 4 shows a schematic structure of a general transfer type electrophotographic apparatus using a drum type photoconductor.
【００２４】図において、１１は像担持体としてのドラ
ム型感光体であり軸１１ａを中心に矢印方向に所定の周
速度で回転駆動される。該感光体１１はその回転過程で
帯電手段１２によりその周面に正または負の所定電位の
均一帯電を受け、次いで露光部１３にて不図示の像露光
手段により光像露光Ｌ（スリット露光・レーザービーム
走査露光など）を受ける。これにより感光体周面に露光
像に対応した静電潜像が順次形成されていく。In the figure, 11 is a drum type photosensitive member as an image bearing member, which is rotationally driven around the shaft 11a in the direction of the arrow at a predetermined peripheral speed. The photosensitive member 11 receives uniform charge of a positive or negative predetermined potential on its peripheral surface by a charging means 12 during its rotation process, and then an optical image exposure L (slit exposure. Laser beam scanning exposure). As a result, electrostatic latent images corresponding to the exposed image are sequentially formed on the peripheral surface of the photoconductor.
【００２５】その静電潜像はついで現像手段１４でトナ
ー現像されてそのトナー現像が転写手段１５により不図
示の給紙部から感光体１と転写手段１５のと間に感光体
１１の回転と同期取りされて給送された転写材Ｐの面に
順次転写されていく。The electrostatic latent image is then toner-developed by the developing means 14, and the toner development is carried out by the transfer means 15 from the paper feed portion (not shown) to the rotation of the photoconductor 11 between the photoconductor 1 and the transfer means 15. The images are sequentially transferred onto the surface of the transfer material P that has been synchronized and fed.
【００２６】像転写を受けた転写材Ｐは感光体面から分
離されて像定着手段１８へ導入されて像定着を受けて複
写物（コピー）として機外へプリントアウトされる。The transfer material P, which has received the image transfer, is separated from the surface of the photoconductor and is introduced into the image fixing means 18, where it is subjected to the image fixing and printed out as a copy.
【００２７】像転写後の感光体１１の表面はクリーニン
グ手段１６にて転写残りトナーの除去を受けて清浄面化
されて、さらに、前露光手段７により除電処理されて繰
り返して像形成に使用される。After the image transfer, the surface of the photoconductor 11 is cleaned by the cleaning means 16 to remove the residual toner remaining on the surface, and is further discharged by the pre-exposure means 7 for repeated image formation. It
【００２８】感光体１１の均一帯電手段１２としてはコ
ロナ帯電装置が一般に広く使用されている。また転写装
置１５もコロナ転写手段が一般に広く使用されている。
電子写真装置として、上述の感光体や現像手段、クリー
ニング手段などの構成要素のうち、複数のものをプロセ
スカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロ
セスカートリッジを画像形成装置（例えば、複写機、レ
ーザービームプリンター等）本体に対して着脱可能に構
成しても良い。例えば、帯電手段、現像手段及びクリー
ニング手段の少なくとも１つを感光体とともに一体的に
支持してカートリッジ化し、装置本体に着脱可能のプロ
セスカートリッジとし、画像形成装置本体のレールなど
の案内手段を用いて着脱自在の構成にしても良い。この
とき、上記プロセスカートリッジの方に帯電手段及び／
または現像手段を伴って構成しても良い。As the uniform charging means 12 for the photoconductor 11, a corona charging device is generally widely used. Also, as the transfer device 15, corona transfer means is generally widely used.
The electrophotographic apparatus is configured by integrally combining a plurality of constituent elements such as the photoconductor, the developing unit, and the cleaning unit described above as a process cartridge, and the process cartridge is used as an image forming apparatus (for example, a copying machine, A laser beam printer or the like) may be detachably attached to the main body. For example, at least one of a charging unit, a developing unit, and a cleaning unit is integrally supported with a photosensitive member to form a cartridge, which is a process cartridge that can be attached to and detached from an apparatus main body, and a guide unit such as a rail of the image forming apparatus main body is used. It may be detachable. At this time, the process cartridge is charged toward the process cartridge and / or
Alternatively, it may be configured with a developing means.
【００２９】また、光像露光Ｌは、電子写真装置を複写
機やプリンターとして使用する場合には、原稿からの反
射光や透過光、あるいは、原稿を読取り信号化し、この
信号によりレーザービームの走査、ＬＥＤアレイの駆
動、または液晶シャッターアレイの駆動などにより行わ
れる。When the electrophotographic apparatus is used as a copying machine or a printer, the optical image exposure L is reflected light or transmitted light from an original, or the original is read out as a signal, and a laser beam is scanned by this signal. , LED array driving, liquid crystal shutter array driving, or the like.
【００３０】また、ファクシミリのプリンターとして使
用する場合には、光像露光Ｌは受信データをプリントす
るための露光になる。図５はこの場合の１例をブロック
図で示したものである。When used as a printer for a facsimile, the light image exposure L becomes an exposure for printing received data. FIG. 5 is a block diagram showing an example of this case.
【００３１】コントローラ１１１は画像読取部１０とプ
リンター１１９を制御する。コントローラ１１１の全体
はＣＰＵ１７により制御されている。画像読取部からの
読取データは、送信回路１１３を通して相手局に送信さ
れる。相手局から受けたデータは受信回路１１２を通し
てプリンター１１９に送られる。画像メモリには所定の
画像データが記憶される。プリンタコントローラ１１８
はプリンター１１９を制御している。１１４は電話であ
る。The controller 111 controls the image reading section 10 and the printer 119. The entire controller 111 is controlled by the CPU 17. The read data from the image reading unit is transmitted to the partner station through the transmission circuit 113. The data received from the partner station is sent to the printer 119 through the receiving circuit 112. Predetermined image data is stored in the image memory. Printer controller 118
Controls the printer 119. 114 is a telephone.
【００３２】回線１１５から受信された画像（回線を介
して接続されたリモート端末からの画像情報）は、受信
回路１１２て復調された後、ＣＰＵ１１７は画像情報の
複号処理を行い順次画像メモリ１１６に格納される。そ
して、少なくとも１ページの画像がメモリ１１６に格納
されると、そのページの画像記録を行う。ＣＰＵ１１７
は、メモリ１１６より１ページの画像情報読み出しプリ
ンタコントローラ１１８に複合化された１ページの画像
情報を送出する。プリンタコントローラ１１８は、ＣＰ
Ｕ１７からの１ページの画像情報を受け取るさそのペー
ジの画像情報記録を行うべく、プリンタ１１９を制御す
る。The image received from the line 115 (image information from a remote terminal connected via the line) is demodulated by the receiving circuit 112, and then the CPU 117 decodes the image information and sequentially processes the image memory 116. Stored in. When the image of at least one page is stored in the memory 116, the image of that page is recorded. CPU 117
Reads out the image information of one page from the memory 116 and sends the combined image information of one page to the printer controller 118. The printer controller 118 is a CP
The printer 119 is controlled to receive the image information of one page from U17 and record the image information of the page.
【００３３】尚、ＣＰＵ１１７は、プリンタ１１９によ
る記録中に、次のページの受信を行っている。The CPU 117 receives the next page during recording by the printer 119.
【００３４】以上の様に、画像の受信と記録が行われ
る。As described above, the image is received and recorded.
【００３５】[0035]
【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples.
【００３６】実施例１ アジピン酸及び、エチレングリコールと１，４−ブチレ
ングリコールのモル比が０．００：１．００の混合物か
ら得られた水酸基価１１２．２２（ｍｇＫＯＨ／ｇ）
（分子量１０００）のポリエステルジオール１８１．２
ｇに、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート
（以下、ＭＤＩと略する）１００ｇを窒素雰囲気下８０
℃で２時間反応させ、遊離イソシアネート濃度（以下、
ＮＣＯ％と略記する）６．５％のプレポリマーを得た。Example 1 Hydroxyl number 112.22 (mgKOH / g) obtained from adipic acid and a mixture of ethylene glycol and 1,4-butylene glycol in a molar ratio of 0.00: 1.00.
(Molecular weight 1000) polyester diol 181.2
100 g of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (hereinafter, abbreviated as MDI) to 80 g under nitrogen atmosphere.
The reaction is carried out for 2 hours at ℃, free isocyanate concentration (hereinafter,
A 6.5% prepolymer was obtained (abbreviated as NCO%).
【００３７】このプレポリマー１００ｇに１，４−ブチ
レングリコールと１．１，１−トリメチロールプロパン
をそれぞれ４．０７ｇ、２．１９ｇ（６５：３５重量
比）添加し、攪拌・脱泡の後１３０℃で３時間加熱処理
をし、ウレタンエラストマーを得た。To 100 g of this prepolymer, 4.07 g and 2.19 g (65:35 weight ratio) of 1,4-butylene glycol and 1.1,1-trimethylolpropane were added, respectively, and after stirring and defoaming, 130 Heat treatment was carried out at 3 ° C. for 3 hours to obtain a urethane elastomer.
【００３８】〔トリメチロールプロパン濃度〕トリメチ
ロールプロパン濃度は、ウレタンエラストマー原料に用
いたトリメチロールプロパンのミリモル数をウレタンエ
ラストマーの重量で除して得られる。トリメチロールプ
ロパンの分子量は１３４．１７であるので、トリメチロ
ールプロパン濃度は以下の式で表される。[Trimethylolpropane Concentration] The trimethylolpropane concentration is obtained by dividing the number of millimoles of trimethylolpropane used as the urethane elastomer raw material by the weight of the urethane elastomer. Since the molecular weight of trimethylolpropane is 134.17, the trimethylolpropane concentration is represented by the following formula.
【００３９】トリメチロールプロパン濃度（ミリモル／
ｇ）＝（トリメチロールプロパンの重量（ｇ）÷１３
４．１７）×１０００÷（プレポリマーの重量（ｇ）＋
１，４−ブタジエングリコールの重量（ｇ）＋トリメチ
ロールプロパンの重量（ｇ））Trimethylolpropane concentration (mmol /
g) = (weight of trimethylolpropane (g) ÷ 13
4.17) × 1000 ÷ (weight of prepolymer (g) +
Weight of 1,4-butadiene glycol (g) + weight of trimethylolpropane (g))
【００４０】〔ウレタン結合基濃度〕硬化剤の水酸基モ
ル数をプレポリマーの未反応イソシアネート基モル数で
除したものが１以下の場合ウレタンエラストマー中に生
じるウレタン結合の数は、ポリエステルジオール、１，
４−ブチレングリコール及びトリメチロールプロパンが
持っていた水酸基の数に等しい。ウタレン基濃度はウレ
タンエラストマー中のウレタン基のミリモル数をウレタ
ンエラストマーの重量で除して得られるので、ウレタン
結合基濃度（ミリモル／ｇ）＝（ポリエステルジオール
の水酸基のモル数＋１，４−ブチレングリコールの水酸
基のモル数＋トリメチロールプロパンの水酸基のモル
数）×１０００÷（ポリエステルジオールの重量（ｇ）
＋ＭＤＩの重量（ｇ）＋１，４−ブチレングリコールの
重量（ｇ）＋トリメチロールプロパンの重量（ｇ）） 上式において ポリエステルジオールの水酸基のモル数＝ポリエステル
ジオールの重量（ｇ）×ポリエステルジオールの水酸基
価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）÷１０００÷５６．１１（ＫＯＨ
の式量） １，４−ブチレングリコールの分子量は９０．１２なの
で １，４−ブチレングリコールの水酸基のモル数＝２×
｛１，４−ブチレングリコールの重量（ｇ）｝÷９０．
１２ トリメチロールプロパンの分子量は１３４．１７なので トリメチロールプロパンの水酸基のモル数＝３×｛トリ
メチロールプロパンの重量（ｇ）｝／１３４．１７で表
される。[Urethane Bond Group Concentration] When the number of moles of hydroxyl groups of the curing agent divided by the number of moles of unreacted isocyanate groups of the prepolymer is 1 or less, the number of urethane bonds produced in the urethane elastomer is polyester diol, 1,
It is equal to the number of hydroxyl groups possessed by 4-butylene glycol and trimethylolpropane. The concentration of urethane groups is obtained by dividing the number of millimoles of urethane groups in the urethane elastomer by the weight of the urethane elastomer. Therefore, the concentration of urethane bonding groups (mmol / g) = (mol number of hydroxyl groups of polyester diol + 1,4-butylene glycol) Of the hydroxyl groups of + the number of moles of the hydroxyl groups of trimethylolpropane) x 1000 / (weight of polyester diol (g)
+ Weight of MDI (g) + weight of 1,4-butylene glycol (g) + weight of trimethylolpropane (g)) In the above formula, the number of moles of hydroxyl groups of polyester diol = weight of polyester diol (g) x hydroxyl groups of polyester diol. Value (mgKOH / g) ÷ 1000 ÷ 56.11 (KOH
Formula weight of) Since the molecular weight of 1,4-butylene glycol is 90.12, the number of moles of hydroxyl groups of 1,4-butylene glycol = 2 x
{Weight of 1,4-butylene glycol (g)} ÷ 90.
12 Since the molecular weight of trimethylolpropane is 134.17, the number of moles of hydroxyl groups of trimethylolpropane = 3 × {weight of trimethylolpropane (g)} / 134.17.
【００４１】〔ｔａｎδピーク温度の測定〕このウレタ
ンエラストマーについて、トリメチロールプロパン基濃
度、ウレタン結合濃度、及びｔａｎδピーク温度を測定
した。[Measurement of tan δ peak temperature] With respect to this urethane elastomer, the trimethylolpropane group concentration, the urethane bond concentration, and the tan δ peak temperature were measured.
【００４２】ｔａｎδピーク温度の測定はレオメトリッ
クファーイースト社製ＲＳＡＩＩを使用し、測定周波数
１０Ｈｚで低温側から０．１℃／分で昇温させて行っ
た。The tan δ peak temperature was measured by using RSAII manufactured by Rheometric Far East Co., Ltd. at a measurement frequency of 10 Hz and heating at 0.1 ° C./minute from the low temperature side.
【００４３】ｔａｎδピーク温度の測定は、レオメトリ
ックス・ファーイースト株式会社製の動的粘弾性測定機
ＲＳＡＩＩ（ソフト；Ｒｈｉｏｓ）を使用し、ウレタン
ゴム試験片（断面：１．５ｍ×６ｍｍ、長さ：２２．５
ｍｍ）を、その両端から６ｍｍの位置で測定機に固定
し、一定荷重（２００ｇ）の張力を加え、１０Ｈｚの周
波数で歪をかけ、それによって試験に生じる応力を測定
し、これを弾性応力に分解し、さらにこれらから貯蔵弾
性率Ｅ′と損失弾性率Ｅ″を算出し、Ｅ″をＥ′で割っ
た値がｔａｎδ値として求められ、この測定を低温から
高温域まで０．１℃／分で昇温させながら、各温度にお
けるｔａｎδ値を計測し最大値を示す温度をｔａｎδピ
ーク温度とした。なお、ウレタンゴムの試験片にかけら
れる歪は、予め加えられている２００ｇの張力に±ａｇ
の張力を１０Ｈｚ周期で加えることによって生じさせる
ものであり、ａｇの値は、測定温度により変化させるも
のでオートストレインモードで設定される。The tan δ peak temperature was measured by using a dynamic viscoelasticity measuring instrument RSAII (soft; Rhios) manufactured by Rheometrics Far East Co., Ltd., and a urethane rubber test piece (cross section: 1.5 m × 6 mm, length). : 22.5
mm) is fixed to the measuring machine at a position of 6 mm from both ends, a tension of a constant load (200 g) is applied, strain is applied at a frequency of 10 Hz, and the stress caused in the test is measured, and this is converted into elastic stress. After decomposition, the storage elastic modulus E'and loss elastic modulus E "were calculated from these, and the value obtained by dividing E" by E'was obtained as the tan δ value. While raising the temperature in minutes, the tan δ value at each temperature was measured and the temperature showing the maximum value was taken as the tan δ peak temperature. In addition, the strain applied to the urethane rubber test piece is ± ag for the tension of 200 g which is applied in advance.
Is generated by applying the tension of 10 Hz in a cycle of 10 Hz, and the value of ag is changed by the measurement temperature and is set in the auto strain mode.
【００４４】〔耐クリープ性評価〕長さ２０ｍｍ、幅１
０ｍｍ及び厚さ２ｍｍのウレタンエラストマー片を図１
のように、ウレタンエラストマー片１と圧接板３が２５
°の角度になるように固定する。ウレタンエラストマー
片と圧接板が十分離れている位置から圧接板をウレタン
エラストマー片に近づけ、ウレタンエラストマーが変形
しないで圧接板と接触したときのマイクロメーター４の
値を読む。マイクロメーター値（＝ａ）。[Evaluation of creep resistance] Length 20 mm, width 1
Figure 1 shows a urethane elastomer piece with a thickness of 0 mm and a thickness of 2 mm.
The urethane elastomer piece 1 and the pressure contact plate 3 are 25
Fix it at an angle of °. The pressure contact plate is brought close to the urethane elastomer piece from a position where the urethane elastomer piece is sufficiently separated from the pressure contact plate, and the value of the micrometer 4 when the urethane elastomer is in contact with the pressure contact plate without being deformed is read. Micrometer value (= a).
【００４５】なお、図中２はウレタンエラストマー片固
定治具である。Reference numeral 2 in the drawing denotes a urethane elastomer piece fixing jig.
【００４６】図２のように、この状態から同じ方向に圧
接板をさらに１．５ｍｍ移動し、このときのマイクロメ
ーターの値を読む。マイクロメーター値（＝ｂ）。As shown in FIG. 2, the pressure contact plate is moved further by 1.5 mm from this state in the same direction, and the value of the micrometer at this time is read. Micrometer value (= b).
【００４７】４５℃で５日間放置する。室温で５時間放
置した後、圧接板を逆方向に１．５ｍｍ以上移動しウレ
タンエラストマー片と圧接板が接触しない状態で１時間
放置する。Leave at 45 ° C. for 5 days. After left at room temperature for 5 hours, the pressure contact plate is moved in the opposite direction by 1.5 mm or more and left for 1 hour in a state where the urethane elastomer piece and the pressure contact plate do not contact each other.
【００４８】図３のように、圧接板をウレタンエラスト
マー方向に移動し、ウレタンエラストマーが変形しない
で圧接板と接触したときのマイクロメーターの値を読
む。マイクロメーター値（＝ｃ）。As shown in FIG. 3, the value of the micrometer is read when the pressure contact plate is moved in the direction of the urethane elastomer and the urethane elastomer does not deform and comes into contact with the pressure contact plate. Micrometer value (= c).
【００４９】このときの変形率をδ（％）とすれば、 δ＝１００×（ｃ−ａ）／（ｂ−ａ） となる。δが小さいほど耐クリープ性はよく、δ値が１
０％以下の場合クリーニングブレードとして使い得るも
のである（耐クリープ性の良好なものは○、不良なもの
は×で示した。）。If the deformation rate at this time is δ (%), then δ = 100 × (c−a) / (b−a). The smaller δ is, the better the creep resistance is, and the δ value is 1
When it is 0% or less, it can be used as a cleaning blade (good creep resistance is indicated by ◯, and poor creep resistance is indicated by x).
【００５０】〔低温環境下クリーニング性の評価〕ま
た、所定の寸法に加工しクリーニングブレードを制作し
雰囲気温度１２℃で２４時間放置した後、クリーニング
性の試験を行い、クリーニング不良を観察した（クリー
ニングが良好なものは○、不良なもの、即ち、ブレード
の弾性が低下し、トナーがすり抜けることにより画像に
黒い横スジが発生したものは×で示した。）。[Evaluation of Cleaning Property in Low Temperature Environment] Further, after cleaning to a predetermined size to produce a cleaning blade and leaving it for 24 hours at an ambient temperature of 12 ° C., a cleaning property test was conducted to observe cleaning defects (cleaning). Is good, and is bad, that is, the case where the elasticity of the blade is lowered and the toner has slipped through to cause black horizontal stripes in the image is shown as x).
【００５１】〔耐久性の評価〕また、クリーニングブレ
ードを、レーザービームプリンター（レーザージェット
ＩＩＩ Ｓｉ、ヒューレットパッカー社製）に組み込み
常温常湿環境下で同様に耐久試験を行った。このとき耐
久枚数が５千枚あるか否かを確認した（耐久性のある場
合は○、無い場合、即ち、ブレードが欠けて画像上に黒
スジが発生した場合は×で示す。）。[Evaluation of Durability] Further, the cleaning blade was incorporated into a laser beam printer (Laser Jet III Si, manufactured by Hewlett Packard Co.) and similarly subjected to a durability test under a normal temperature and normal humidity environment. At this time, it was confirmed whether or not the number of durable sheets was 5,000 sheets (indicated by ◯ when the sheet had durability, when not provided, that is, by x when the blade was chipped and a black streak was generated on the image).
【００５２】耐クリープ性、耐久性及び、低温環境下ク
リーニング性のすべてが良好のものを総合的に良好と判
定した（総合的に良好な場合は○、良好でないものが一
つでもある場合は×で表示する。）。Those having all of good creep resistance, durability, and cleaning property in a low temperature environment were judged to be comprehensively good (○ in the case of overall good, and in the case of any one not good. Display with ×.).
【００５３】実施例２〜２３、比較例１〜５８ 表に示す条件に変えた以外は実施例１と同様にウレタン
エラストマーを得、実施例１と同様に評価した。結果を
表に示す。Examples 2 to 23, Comparative Examples 1 to 58 Urethane elastomers were obtained in the same manner as in Example 1 except that the conditions shown in the table were changed, and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in the table.
【００５４】[0054]
【表１】 [Table 1]
【００５５】[0055]
【表２】 [Table 2]
【００５６】[0056]
【表３】 [Table 3]
【００５７】[0057]
【発明の効果】以上説明したように、トリメチロールプ
ロパン濃度が０．１ミリモル／ｇ以上、ウレタン基濃度
が２．２ミリモル／ｇ以上、かつ動的粘弾性特性のｔａ
ｎδのピーク値が１２℃以下のウレタンエラストマーを
用いることにより、耐久性がよく長期休止後でもクリー
ニング能力の低下がないクリーニングブレードを得るこ
とができる。As described above, the trimethylolpropane concentration is 0.1 mmol / g or more, the urethane group concentration is 2.2 mmol / g or more, and the ta of dynamic viscoelastic property is ta.
By using a urethane elastomer having a peak value of nδ of 12 ° C or less, it is possible to obtain a cleaning blade having good durability and having no deterioration in cleaning ability even after a long rest.
【図１】ウレタンエラストマー片を圧接板に接触させた
状態の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a state in which a urethane elastomer piece is brought into contact with a pressure contact plate.
【図２】ウレタンエラストマー片を圧接板に圧接させた
状態の概略図である。FIG. 2 is a schematic view of a state in which a urethane elastomer piece is pressed against a pressing plate.
【図３】加速試験後にウレタンエラストマーを圧接板に
接触させた状態の概略図である。FIG. 3 is a schematic view of a state in which a urethane elastomer is brought into contact with a pressure contact plate after the acceleration test.
【図４】一般的な転写式電子写真装置の概略構成図であ
る。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a general transfer type electrophotographic apparatus.
【図５】電子写真装置をプリンターとして使用したファ
クシミリのブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of a facsimile using the electrophotographic apparatus as a printer.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０８Ｇ 18/10 ＮＦＴ 18/66 ＮＥＸ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location // C08G 18/10 NFT 18/66 NEX
Claims (19)
ーニングブレードにおいて、 該ウレタンエラストマーが、 １）トリメチロールプロパン濃度が０．１０ミリモル／
ｇ以上、 ２）ウレタン基濃度が２．２ミリモル／ｇ以上、かつ ３）動的粘弾性特性のｔａｎδのピーク値が１２℃以下
であることを特徴とするクリーニングブレード。1. A cleaning blade formed of a urethane elastomer, wherein the urethane elastomer has: 1) a trimethylolpropane concentration of 0.10 mmol /
g or more, 2) urethane group concentration is 2.2 mmol / g or more, and 3) peak value of tan δ of dynamic viscoelastic property is 12 ° C. or less, cleaning blade.
ミリモル／ｇ〜０．２２ミリモル／ｇである請求項１の
クリーニングブレード。2. The trimethylolpropane concentration is 0.11.
The cleaning blade according to claim 1, which is in the range of millimol / g to 0.22 millimol / g.
〜２．５２ミリモル／ｇである請求項１のクリーニング
ブレード。3. The urethane group concentration is 2.22 mmol / g.
The cleaning blade according to claim 1, which has a concentration of about 2.52 mmol / g.
０．５℃〜１１．６℃である請求項１のクリーニングブ
レード。4. The cleaning blade according to claim 1, wherein a peak value of tan δ of the dynamic viscoelastic property is 0.5 ° C. to 11.6 ° C.
ミリモル／ｇ以上、ウレタン基濃度が２．２２ミリモル
／ｇ以上及び動的粘弾特性のｔａｎδのピーク値が１
１．６℃以下である請求項１のクリーニングブレード。5. A trimethylolpropane concentration of 0.11
Mmol / g or higher, urethane group concentration 2.22 mmol / g or higher, and dynamic viscoelastic property tan δ peak value is 1
The cleaning blade according to claim 1, which has a temperature of 1.6 ° C or lower.
及びジオールから得られるポリエステルジオールにジイ
ソシアネートを反応させて得られるプレポリマー及び少
なくともトリメチロールプロパンを含有する硬化剤組成
物とを反応させて得られる請求項１〜５のクリーニング
ブレード。6. The urethane elastomer is obtained by reacting a polyester diol obtained from a dicarboxylic acid and a diol with a prepolymer obtained by reacting a diisocyanate with a curing agent composition containing at least trimethylolpropane. ~ 5 cleaning blade.
エチレングリコール及びブチレングリコールから選ばれ
る少なくとも１つのグリコール、ジイソシアネートが
４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、及び硬
化剤組成物がトリメチロールプロパン及び１，４−ブタ
ンジオールである請求項６のクリーニングブレード。7. The dicarboxylic acid is adipic acid, the diol is at least one glycol selected from ethylene glycol and butylene glycol, the diisocyanate is 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and the curing agent composition is trimethylolpropane and 1,4-. The cleaning blade according to claim 6, which is butanediol.
写真用クリーニングブレードにおいて、該ウレタンエラ
ストマーが、 １）トリメチロールプロパン濃度が０．１０ミリモル／
ｇ以上、 ２）ウレタン基濃度が２．２ミリモル／ｇ以上、かつ ３）動的粘弾性特性のｔａｎδのピーク値が１２℃以下
であることを特徴とする電子写真用クリーニングブレー
ド。8. A cleaning blade for electrophotography formed of a urethane elastomer, wherein the urethane elastomer has 1) trimethylolpropane concentration of 0.10 mmol /
The electrophotographic cleaning blade is characterized by having a concentration of g or more, 2) a urethane group concentration of 2.2 mmol / g or more, and 3) a peak value of tan δ of the dynamic viscoelasticity of 12 ° C. or less.
１１ミリモル／ｇ以上、ウレタン基濃度が２．２２ミリ
モル／ｇ以上及び動的粘弾特性のｔａｎδのピーク値が
１１．６℃以下である請求項８の電子写真用クリーニン
グブレード。9. A trimethylolpropane branch concentration of 0.
9. The cleaning blade for electrophotography according to claim 8, wherein the concentration of urethane group is 11 mmol / g or more, the concentration of urethane group is 2.22 mmol / g or more, and the peak value of tan δ of the dynamic viscoelastic property is 11.6 ° C. or less.
酸及びジオールから得られるポリエステルジオールにジ
イソシアネートを反応させて得られるプレポリマー及び
少なくともトリメチロールプロパンを含有する硬化剤組
成物とを反応させて得られる請求項８及び９の電子写真
用クリーニングブレード。10. The urethane elastomer is obtained by reacting a polyester diol obtained from a dicarboxylic acid and a diol with a prepolymer obtained by reacting a diisocyanate with a curing agent composition containing at least trimethylolpropane. And 9 cleaning blades for electrophotography.
がエチレングリコール及びブチレングリコールから選ば
れる少なくとも１つのグリコール、ジイソシアネートが
４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、及び硬
化剤組成物がトリメチロールプロパン及び１，４−ブタ
ンジオールである請求項１０の電子写真用クリーニング
ブレード。11. A dicarboxylic acid is adipic acid, a diol is at least one glycol selected from ethylene glycol and butylene glycol, a diisocyanate is 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, and a curing agent composition is trimethylolpropane and 1,4-. The electrophotographic cleaning blade according to claim 10, which is butanediol.
成されたクリーニングブレードを感光体とともに一体的
にカートリッジ化し、画像形成装置本体に対して脱着可
能としたプロセスカートリッジにおいて、 該ウレタンエラストマーが １）トリメチロールプロパン濃度が０．１０ミリモル／
ｇ以上、 ２）ウレタン基濃度が２．２ミリモル／ｇ以上、かつ ３）動的粘弾性特性のｔａｎδのピーク値が１２℃以下
であることを特徴とするプロセスカートリッジ。12. A process cartridge in which a cleaning blade formed of at least a urethane elastomer is integrally formed as a cartridge together with a photosensitive member so that the cleaning blade can be attached to and detached from an image forming apparatus main body, wherein the urethane elastomer has 1) trimethylolpropane concentration. 0.10 mmol /
g or more, 2) urethane group concentration is 2.2 mmol / g or more, and 3) peak value of tan δ of dynamic viscoelastic property is 12 ° C. or less.
１ミリモル／ｇ以上、ウレタン基濃度が２．２２ミリモ
ル／ｇ以上及び動的粘弾特性のｔａｎδのピーク値が１
１．６℃以下である請求項１２のプロセスカートリッ
ジ。13. The trimethylolpropane concentration is 0.1.
1 mmol / g or more, urethane group concentration is 2.22 mmol / g or more, and peak value of tan δ of dynamic viscoelastic property is 1
The process cartridge according to claim 12, which has a temperature of 1.6 ° C or lower.
酸及びジオールから得られるポリエステルジオールにジ
イソシアネートを反応させて得られるプレポリマー及び
少なくともトリメチロールプロパンを含有する硬化剤組
成物とを反応させて得られる請求項１２及び１３のプロ
セスカートリッジ。14. A urethane elastomer is obtained by reacting a polyester diol obtained from a dicarboxylic acid and a diol with a prepolymer obtained by reacting a diisocyanate with a curing agent composition containing at least trimethylolpropane. And 13 process cartridges.
がエチレングリコール及びブチレングリコールから選ば
れる少なくとも１つのグリコール、ジイソシアネートが
４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、及び硬
化剤組成物がトリメチロールプロパン及び１，４−ブタ
ンジオールである請求項１４のプロセスカートリッジ。15. The dicarboxylic acid is adipic acid, the diol is at least one glycol selected from ethylene glycol and butylene glycol, the diisocyanate is 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, and the curing agent composition is trimethylolpropane and 1,4-. The process cartridge according to claim 14, which is butanediol.
を現像する手段、現像した像を転写材に転写する手段及
びウレタンエラストマーで形成されたクリーニングブレ
ードを有する電子写真装置において、 該ウレタンエラストマーが、 １）トリメチロールプロパン濃度が０．１０ミリモル／
ｇ以上、 ２）ウレタン基濃度が２．２ミリモル／ｇ以上、かつ ３）動的粘弾性特性のｔａｎδのピーク値が１２℃以下
であることを特徴とする電子写真装置。16. An electrophotographic apparatus having a photoconductor, a latent image forming means, a means for developing the formed latent image, a means for transferring the developed image to a transfer material, and a cleaning blade made of urethane elastomer, wherein the urethane is used. The elastomer has 1) trimethylolpropane concentration of 0.10 mmol /
g or more, 2) urethane group concentration is 2.2 mmol / g or more, and 3) peak value of tan δ of dynamic viscoelastic property is 12 ° C. or less, electrophotographic apparatus.
１ミリモル／ｇ以上、ウレタン基濃度が２．２２ミリモ
ル／ｇ以上及び動的粘弾特性のｔａｎδのピーク値が１
１．６℃以下である請求項１６の電子写真装置。17. The trimethylolpropane concentration is 0.1.
1 mmol / g or more, urethane group concentration is 2.22 mmol / g or more, and peak value of tan δ of dynamic viscoelastic property is 1
The electrophotographic apparatus according to claim 16, which has a temperature of 1.6 ° C. or lower.
酸及びジオールから得られるポリエステルジオールにジ
イソシアネートを反応させて得られるプレポリマー及び
少なくともトリメチロールプロパンを含有する硬化剤組
成物とを反応させて得られる請求項１６及び１７の電子
写真装置。18. A urethane elastomer is obtained by reacting a polyester diol obtained from a dicarboxylic acid and a diol with a prepolymer obtained by reacting a diisocyanate with a curing agent composition containing at least trimethylolpropane. And 17 electrophotographic devices.
がエチレングリコール及びブチレングリコールから選ば
れる少なくとも１つのグリコール、ジイソシアネートが
４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、及び硬
化剤組成物がトリメチロールプロパン及び１，４−ブタ
ンジオールである請求項１８の電子写真装置。19. The dicarboxylic acid is adipic acid, the diol is at least one glycol selected from ethylene glycol and butylene glycol, the diisocyanate is 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and the curing agent composition is trimethylolpropane and 1,4-. The electrophotographic apparatus according to claim 18, which is butanediol.
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