(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真感光体表面を摺擦して、感光体表面を清掃するポリウレタン弾性体からなるブレード部材と剛性支持部材とからなるクリーニングブレードにおいて、
前記ポリウレタン弾性体を構成するポリオールが、
（１）  ポリエチレンブチレンアジペート又は／及びポリエチレンアジペートとポリブチレンアジペートとから成り、
（２）  ポリオールを構成するグリコール中のブチレングリコールの含有率が３０〜８０モル％であり、
前記ポリウレタン弾性体を構成するイソシアネートが、４，４  ′−ジフェニルメタンジイソシアネートであり、さらに
前記ポリウレタン弾性体が、下記一般式のジアザビシクロアミン塩の存在下に反応硬化させたことを特徴とする電子写真装置用クリーニングブレード。
【化１】
0003593203.tif 000006
【請求項２】
ジアザビシクロアミンが、１，８  −ジアザビシクロ（５，４，０）−ウンデセン−７又は  １，５−ジアザビシクロ（４，３，０）  −ノネン−５である請求項１記載のクリーニングブレード。
【請求項３】
一般式（１）  におけるＡ−  が、オクチル酸、オレイン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ギ酸、フェノール酸、オルソフタル酸、酢酸、マレイン酸又はホウ酸より選ばれた酸の残基である請求項１記載のクリーニングブレード。
【請求項４】
（イ）  ポリオール、ポリイソシアネート及び硬化剤を反応させて得られるポリウレタン弾性体からなるブレード部材と  （ロ）  表面をリン酸塩、潤滑性樹脂等で表面処理した鋼板やリン青銅、ばね鋼、ステンレス等のばね用板材高力アルミニウム合金、エンジニアリングプラスチック又はセラミックから選ばれた剛性支持部材とを接合してなる請求項１記載のクリーニングブレード
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広範囲の温度領域において長期的に安定したクリーニング性を有する電子写真装置用クリーニングブレードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真装置では、表面に光導電体層を設けた感光体を有しており、作動の際、上記感光体の外周面が一様に帯電され、次いで被模写体の被模写像を介してその外周面を露光することにより、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、これを紙等に転写し、定着させる。
【０００３】
上記操作において、転写後の感光体の外周にトナーが一部残留するので、この残留トナーを除去する必要がある。このようなトナーの除去は、クリーニングブレードにより行われている。
クリーニングブレードは、通常、金属板からなる支持部材及び弾性体からなるブレード部材と該支持部材にブレード部材を取り付けるための接着剤層とより形成されている。
【０００４】
上記ブレード部材は、感光体に当接して残留トナーを除去するものであるので、感光体へ与えるダメージが少なく、クリーニングの際に適度な圧接力を有し、耐磨耗性に優れていること等が求められる。従来、このようなブレード部材には、ＪＩＳ  Ａ  硬度６０〜８０のポリウレタンエラストマーからなる弾性体が、機械的強度、耐磨耗性等に優れたものとして使用されている。
【０００５】
このような特性を持ったポリウレタンエラストマーは、通常、ポリオールとイソシアネートとを反応させて両末端がＮＣＯとなるプレポリマーとした後、１，４  −ブタンジオール（以下、「１，４  ＢＧ」という）、トリメチロールプロパン（以下、「ＴＭＰ」という）等の低分子量ジオール又は低分子量トリオール等で架橋して生成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、クリーニングブレードの使用に際して、ビビリ音（鳴き）が生じる場合がある。このビビリ音は、振動吸収性を表す  ｔａｎδ値と相関があり、使用温度での  ｔａｎδ値（５％伸長１０Ｈｚの条件にて測定）  が０．０３以下になると、発生しやすくなることがわかっている。
ｔａｎδ値は、以下に説明する複素弾性率Ｃ＊  から導かれるものである。
【０００７】
線形弾性体に、下記式（１）  で表される正弦波の歪みεを定常振動的に与えたとき、応力には、同一の角周波数ωで応答する。この線形弾性体は、粘性を有するので、応力σは下記式（２）  で表される。下記式（２）  中σ＊  は、下記式（３）  で表されるものであり、下記式（３）  中Ｃ＊  は、複素弾性率と呼ばれるものである。
【０００８】
一方、σ＊  は複素数であり、下記式（４）  で表される。下記式（４）  中、δは応力と歪みとの位相差角を表し、  “力学的損失角”  と呼ばれるものである。下記式（３）  と下記式（４）  とから、複素弾性率Ｃ＊  は、下記式（５）  で表すことができる。
【０００９】
複素弾性率Ｃ＊  の実数部Ｃ′＝（σ０  ／ε０  ）ｃｏｓ  δは、  “動的貯蔵弾性率”  と呼ばれ、虚数部Ｃ″＝（σ０  ／ε０  ）ｃｏｓ  δは、  “動的損失弾性率”  と呼ばれる。複素関数は、動的挙動の記述のみに使われるものであり、複素弾性率は、動的複素弾性率と同意義であるので、Ｃ′とＣ″とについても、それぞれ貯蔵弾性率、損失弾性率と省略される。
ｔａｎδ値は、Ｃ″／Ｃ′で表され、  “損失正弦”  と呼ばれるものであり、その値が大きい程、その線形弾性体は、ゴム弾性を有するものとなる。
【００１０】
【数１】
0003593203.tif 000002
【００１１】
通常、電子写真装置は、５〜４０℃の環境下で使用され、このとき装置内温度は５〜６０℃になるので、ブレード部材には、５〜６０℃での  ｔａｎδ値が０．０３以上であることが要求される。
【００１２】
図１は、  ｔａｎδ値と温度との関係を表す図である。縦軸は、  ｔａｎδ値を表し、横軸は、温度  （℃）  を表す。この  ｔａｎδ値は、例えば、１．４  ＢＧ、ＴＭＰ等の低分子量架橋剤の添加比率を変量して変動させることができる。
【００１３】
１．４  ＢＧ、ＴＭＰ等の低分子量架橋剤の添加比率を変量させることにより、図１中の破線で表される  ｔａｎδ値は、実線で表される  ｔａｎδ値に比べて５０℃付近で若干の上昇を示しており、ビビリ音の発生を抑えることができる。
【００１４】
しかし、このようにして１．４  ＢＧ、ＴＭＰ等の低分子量架橋剤の添加比率を変量させて得られるブレード部材は、永久歪みが著しく大きくなり、長期にわたり使用した場合に変形が生じ、一定の圧接力を保つことができなくなり、クリーニング不良が生じる等の問題を有する。
【００１５】
また、クリーニングブレードの低温でのクリーニング性は、  ｔａｎδ値のピーク温度と相関がある。電子写真装置の使用温度が、ピーク温度以下である場合には、ブレード部材にゴム弾性がなくなり、クリーニング不良等が発生する。
【００１６】
しかし、上述と同様に、例えば、１．４  ＢＧ、ＴＭＰ等の低分子量架橋剤の添加比率を変量して  ｔａｎδ値のピーク温度を低温側に変動させた場合、図１中の破線が示すように、高温での充分な振動吸収性を得ることができない。
【００１７】
温度依存性が少なく、クリーニング性と耐久性とに優れた電子写真装置用クリーニングブレードについては、種々の検討がなされている。
例えば、特開昭５９−３０５７４号公報には、ポリオールとしてポリカプロラクトンエステルを用いて得られるポリウレタンエラストマーからなるブレード部材が開示されており、特開平７−９８５５８  号公報には、ポリオールとしてポリブチレンアジペート、ポリヘキシレンアジペート等を用いたポリウレタンエラストマーからなるブレード部材が開示されている。
しかし、これらは、いずれも振動吸収性が充分でなく、ビビリ音の発生を抑えることができるものではない。
【００１８】
本発明は、上記現状に鑑み、低温でのクリーニング性と高温での振動吸収性とに優れた高耐久性を有する電子写真装置用クリーニングブレードを提供することを目的とするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電子写真感光体表面を摺擦して、
感光体表面を清掃するポリウレタン弾性体からなるブレード部材と剛性支持部材とからなるクリーニングブレードにおいて、前記ポリウレタン弾性体を構成するポリオールが(1) ポリエチレンブチレンアジペート又は／及びポリエチレンアジペートとポリブチレンアジペートから成り、(2)ポリオールを構成するグリコール中のブチレングリコールの平均モル％が30〜80モル％であり、且つ、前記ポリウレタン弾性体を構成するイソシアネートが 4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートであり、前記ポリウレタン弾性体がジアザビシクロアミン塩の存在下で反応硬化させることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明に用いるポリオールは、ポリエチレンブチレンアジペート又は／及びポリエチレンアジペートとポリブチレンアジペートから成る。エチレンアジペートとブチレンアジペートは、相溶性がよく、エチレンアジペートとブチレンアジペートを共重合体にした場合は、当然ながらそれぞれのポリオールを混合しても混り合う。この共重合又は混合されたポリオールで形成されたポリウレタン中においては、両者のエステル基密度の相違により、ポリオール分子は乱雑な形態で存在するため、ソフトセグメントとして多様な相構造を形成しやすくなり、 tanδの温度依存性は小さくなり、広範囲の温度領域において長期的に安定したクリーニング性を有するものとなる。この場合、ポリオールを構成するグリコール中のブチレングリコールの平均モル％が30未満の場合、及び80モル％を超える場合は、上記の乱雑な形態から整然とした配列を取りやすくなり、均一な相構造を形成しやすくなる。
【００２１】
また、用いるポリオールの平均分子量は１０００〜４０００であることが好ましい。分子量が１０００未満の場合は、低温時においてポリウレタンの弾性が失われ、クリーニング不良を生じやすくなり、分子量４０００以上の場合は永久歪みが大きくなり、クリーニングブレードとした場合、感光体に対する当接力を保持することができなくなるので、クリーニング不良を生じる。
【００２２】
本発明は、ポリウレタン弾性体を上記した多様な相構造にするためにジアザビシクロアミン塩の存在下で反応硬化させる。通常、ポリウレタン弾性体は、予め過剰のイソシアネートとポリオールとを反応させたプレポリマーに低分子量のジオール、トリオールや必要に応じてポリオールを混合し、加熱硬化させることによって形成される。この硬化時において、硬化触媒が存在しない系においては、プレポリマー中のイソシアネート基と低分子量ジオールの硬化速度が最も早く、ハードセグメントとして均一な相構造を取りやすくなる。一方、硬化触媒を用いた場合は、イソシアネート基と低分子ジオール、トリオール、ポリオールとのそれぞれ硬化速度が近づき、ハードセグメントの形成が阻害又は小サイズ化され、多様な相構造を形成しやすくなり、 tanδの温度依存性は小さくなり、広範囲の温度領域において長期的に安定したクリーニング性を有するものとなる。
【００２３】
この場合、用いる硬化触媒は、感光体に対する汚染性防止の面から、ジアザビシクロアミン塩が用いられる。多様な相構造を形成させるために、特に好ましいのはジアザビシクロアミンが、 1,8−ジアザビシクロ(5,4,0) −ウンデセン−７又は1,5 −ジアザビシクロ(4,3,0) −ノネン−５であり、感光体の汚染性の防止を考えると、ジアザビシクロアミンとオクチル酸、オレイン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ギ酸、フェノール酸、オルソフタル酸、酢酸、マレイン酸又はホウ酸の塩が適当である。本発明では、クリーニングブレードに一般的に求められる耐摩耗性、引き裂き力及び強度を確保するために、イソシアネートとして、 4,4′ジフェニルメタンジイソシアネートを用いる。
【００２４】
表１に示したポリオールを７０℃×３ｍｍＨｇ×３時間の減圧脱水後、  ４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネートを所定量投入し、Ｎ２  ガス雰囲気下７０℃にて３．５  時間反応させることにより、ＮＣＯ  ％が約１３％（表１参照）のプレポリマーを作成した。
【００２５】
上記プレポリマーを６０℃×３ｍｍＨｇ×１時間の減圧脱泡後、同様の減圧脱泡を行った。しかる後、表２に挙げたポリオール、１．４  ブタンジオール及びトリメチロールプロパンから成る硬化剤を〔プレポリマーＮＣＯ  基のモル数〕／〔硬化剤中のＯＨ基のモル数］  ＝１．１０との比率で触媒とともに混合し、１５０  ℃に加熱された４００ｒｐｍで回転する遠心成型機ドラムに流し込んだ。その後、直ちに１０００ｒｐｍ  に増速させ、５０分間硬化反応させた。その後、成型された円筒シートを取り出し、１／２  にセット後、  １２０℃オーブン中で６ｈｒｓ  後架橋させ、さらに室温下で７日間放置させることによりブレード用素材シートを成形した。
上記ブレード用素材シートをイソプロピルアルコールで洗浄後、所定寸法にカットしブレード部材を作製した。
【００２６】
一方、リン酸塩処理した鋼材からなるブレード用金具にポリアミド系ホットメルト接着剤（マクロメルト＃  ６２３８、ヘンケル白水社製）をアプリケーターにて溶融塗布後、上記ブレード部材を重ね、高周波加熱により一体化接着させ、目的とするクリーニングブレードを得た。
〔ブレード用素材シートの評価〕
硬さは、ＪＩＳ−Ａ  スプリング式硬度計にて測定した。
ｔａｎδは、レオメトリックファースト社製ＲＳＡ−ＩＩを用いて５％伸長１０Ｈｚの条件にて温度分散を測定した。
〔クリーニングブレードの評価〕
松下電器社製Ｐ−５４００プリンターにクリーニングブレードを取付け、４０℃×８０％ＲＨで連続印刷を行い、ビビリ音の有無の評価を実施した。また、２００００  枚印刷後、感光体を観察することにより感光体汚染体を確認した。
【００２７】
【表１】
0003593203.tif 000003
【００２８】
【表２】
0003593203.tif 000004
【００２９】
【表３】
0003593203.tif 000005
【図面の簡単な説明】
【図１】ｔａｎδ値と温度との関係を表す図である。
【図１】
0003593203.tif 000007