(57)【要約】【課題】耐久性に優れ、しかも、長期にわたり広範囲の温度条件下で安定したクリーニング性を発揮する電子写真装置用クリーニングブレードを提供する。【解決手段】ポリウレタンエラストマーからなるブレード部材を具備する電子写真装置用クリーニングブレードにおいて、前記ポリウレタンエラストマーは（Ａ）イソシアネート化合物、（Ｂ）アジペート系ポリエステルポリオール、（Ｃ）鎖伸長剤、架橋剤を含有し、該（Ａ）と（Ｂ）＋（Ｃ）の配合割合がモル比で（Ａ）／｛（Ｂ）＋（Ｃ）｝＝１．２０〜１．３５の範囲であり、かつ該（Ｂ）と（Ｃ）の配合割合がモル比で（Ｂ）／（Ｃ）＝０．３０〜０．６５の範囲とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリウレタンエラストマーからなるブレード部材を具備する電子写真装置用クリーニングブレードにおいて、前記ポリウレタンエラストマーが、下記の（Ａ）〜（Ｃ）を含有し、上記（Ａ）と（Ｂ）＋（Ｃ）との配合割合がモル比で（Ａ）／｛（Ｂ）＋（Ｃ）｝＝１．２０〜１．３５の範囲であり、かつ上記（Ｂ）と（Ｃ）との配合割合がモル比で（Ｂ）／（Ｃ）＝０．３０〜０．６５の範囲である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。
（Ａ）イソシアネート化合物
（Ｂ）アジペート系ポリエステルポリオール
（Ｃ）鎖伸長剤、架橋剤
【請求項２】
（Ａ）イソシアネート化合物が、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートである請求項１に記載のクリーニングブレード。
【請求項３】
（Ｂ）アジペート系ポリエステルポリオールの分子量が２０００〜３０００の請求項１または２に記載のクリーニングブレード。
【請求項４】
（Ｃ）鎖伸長剤、架橋剤が１，４−ブタンジオール、トリメチロールプロパンの混合物であり、１，４−ブタンジオール／トリメチロールプロパンの比率がモル比で１．５〜６．０の請求項１〜３のいずれかに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】
本発明は電子写真複写機等の感光ドラムの外周面に残留するトナーを除去する電子写真装置用クリーニングブレードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に電子写真装置では、記録用紙に転写を行ったあと感光体上に残存するトナーを除去して繰り返し複写を行うために、支持体にブレード部材が接合されたクリーニングブレードが用いられている。前記ブレード部材としては、耐摩耗性や永久歪みなどに優れていることからポリウレタンエラストマーが通常使用される。上記ポリウレタンエラストマーは、通常、ポリエチレンアジペートやポリカプロラクトンエステルなどの高分子量ポリオールと、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートなどのイソシアネートとを反応させて得られたプレポリマーに、ポリオールからなる硬化剤を添加し、型内に注入し、硬化させることによって得られている。
【０００３】
しかしながら、上述したクリーニングブレードにおいては、長時間使用するとクリーニングエッジ部に欠けが生じ耐久性に乏しい場合があった。そこで、耐久性を向上させる試みがされており、例えば、官能基数が２．０２〜２．５０のプレポリマーを用いて引裂強度を大きくしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
上記方法によって得られるクリーニングブレードは、耐久性に関してある程度の向上効果はみられるものの、使用時間が長くなるにつれてブレード部材のエッジ部に欠けが生じ、トナーがすり抜けて画像が不鮮明になることがあり、ブレード部材の耐久性がまだ不十分な場合があった。
【０００５】
さらに、２０〜３０℃の常温環境下だけでなく、５〜２０℃、３０〜４０℃の環境下であっても良好な画像が要求されている。このため、ブレード部材にはこの温度範囲内での耐久性及び良好なクリーニング性が要求される。
【０００６】
【特許文献１】
特開平２−２０３３７２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記に鑑み、耐久性に優れ、しかも長期にわたり広範囲の温度条件下で安定したクリーニング性を発揮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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、以下の種々の態様を包含する。
【０００９】
（１）ポリウレタンエラストマーからなるブレード部材を具備する電子写真装置用クリーニングブレードにおいて、前記ポリウレタンエラストマーが、下記の（Ａ）から（Ｃ）を含有し、上記（Ａ）と（Ｂ）＋（Ｃ）の配合割合がモル比で（Ａ）／｛（Ｂ）＋（Ｃ）｝＝１．２０から１．３５の範囲であり、かつ上記（Ｂ）と（Ｃ）との配合割合がモル比で（Ｂ）／（Ｃ）＝０．３０から０．６５の範囲である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。
（Ａ）イソシアネート化合物
（Ｂ）アジペート系ポリエステルポリオール
（Ｃ）鎖伸長剤、架橋剤。
【００１０】
（２）前記（Ａ）イソシアネート化合物が、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートである、（１）に記載のクリーニングブレード。
【００１１】
（３）前記（Ｂ）アジペート系ポリエステルポリオールの分子量が２０００から３０００である、（１）または（２）に記載のクリーニングブレード。
【００１２】
（４）前記（Ｃ）鎖伸長剤、架橋剤が１，４−ブタンジオール、トリメチロールプロパンの混合物であり、１，４−ブタンジオール／トリメチロールプロパンの比率がモル比で１．５から６．０である、（１）から（３）のいずれかに記載のクリーニングブレード。
【００１３】
本発明によれば、耐久性に優れ、しかも長期にわたり広範囲の温度条件下で安定したクリーニング性を発揮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ができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
本発明における（Ａ）イソシアネート化合物、（Ｂ）アジペート系ポリエステルポリオール、（Ｃ）鎖伸長剤、架橋剤を含有するポリウレタンエラストマーにおいて、（Ａ）と（Ｂ）＋（Ｃ）の配合割合（Ａ）／｛（Ｂ）＋（Ｃ）｝は、クリーニングブレードの機械強度の観点からモル比で１．２０以上であることが好ましく、一方、硬化時間、生産効率の観点からモル比で１．３５以下が好ましい。より好ましくは、モル比で１．２２以上であり、１．３０以下である。さらに、（Ｂ）と（Ｃ）の配合割合（Ｂ）／（Ｃ）は十分な機械強度を得るという観点からモル比で０．３０以上であることが好ましく、一方、伸びや柔軟性の観点からモル比で０．６５以下であることが好ましい。より好ましくは、モル比で０．３９以上であり、０．５７以下である。
【００１６】
上記イソシアネート化合物は、クリーニングブレードに一般的に求められる耐摩耗性、強度を確保するという点から、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートが好ましい。
【００１７】
上記アジペート系ポリエステルポリオールの具体例として、ポリエチレンアジペートエステルポリオール、ポリブチレンアジペートエステルポリオール、ポリヘキシレンアジペートエステルポリオール、ポリエチレン−プロピレンアジペートエステルポリオール、ポリエチレン−ブチレンアジペートエステルポリオール、ポリエチレン−ネオペンチレンアジペートエステルポリオールなどが挙げられ、これらは単独でまたは２種以上混合して用いられる。
【００１８】
さらに上記高分子量ポリエステルポリオールの分子量は、得られるポリウレタンエラストマーの硬度、伸びや柔軟性の観点から２０００以上が好ましく、一方、粘度やウレタンゴム製造の際の加工特性の点から３０００以下が好ましい。
【００１９】
上記鎖伸長剤、架橋剤として、１，４−ブタンジオール（１，４−ＢＤ）、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）の混合物が用いられる。１，４−ＢＤ／ＴＭＰの比率は、伸びや柔軟性の観点からモル比で１．５以上が好ましく、永久歪み、感光ドラムへの当接圧の観点からモル比で６．０以下が好ましい。より好ましくは、モル比で２．２以上であり、３．５以下である。
【００２０】
なお、ポリウレタンエラストマーの製造において、必要に応じて、触媒、顔料、可塑剤、防水剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の添加剤が配合される。
【００２１】
上記触媒としては、三級アミン等のアミン系化合物、有機金属化合物等が挙げられる。例えば、ジブチルチンジラウレート、ジオクチルチンジラウレート、ジブチルチンジオクトエート、スタナスオクトエート、ジブチルチンアセテート等の錫系触媒、鉄アセチルアセテート、塩化第二鉄等の鉄系触媒、酢酸カリウム、オクチル酸カリウム等の有機酸塩系触媒、トリエチレンジアミン、トリエチルアミン、トリエチレンジアミンの複塩、テトラメチルヘキサメチレンジアミン等のアミン触媒等が挙げられる。これらの触媒は単独もしくは２種類以上を組み合わせて使用しても良い。
【００２２】
上記顔料としては、カーボンブラック、酸化チタン、ベンガラ、黄鉛、フタロシアニン系有機顔料等が、可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等のエステル類が挙げられる。
【００２３】
上記クリーニングブレードのブレード部材であるポリウレタンエラストマーは、上記材料を用い常法に準じて製造することができる。具体的には、プレポリマー法、セミワンショット法、ワンショット法に準じて製造できる。
【００２４】
上記プレポリマー法に準じて、例えば次のようにして製造される。すなわち、まず、上記イソシアネート化合物およびポリオールを準備し、両者を適宜の配合割合で配合し、適宜の反応条件で反応させてウレタンプレポリマー（主剤液）を調製する。一方、鎖延長剤、架橋剤、触媒等を準備し、これらを適宜の配合割合で配合し、適宜の混合条件で混合して硬化剤液を調製する。次に、上記主剤液および硬化剤液を適宜の配合割合で配合して混合し、この混合液を硬化させて、ポリウレタンエラストマーを得ることができる。
【００２５】
次に、ポリウレタンエラストマーからなるブレード部材を備えたクリーニングブレードの作製方法の一例を説明する。
【００２６】
例えば、クリーニングブレード用金型内に支持部材を配置した後、金型内にブレード部材成形材料を注入し硬化させることにより、板状部材と支持部材が一体化したクリーニングブレードを得る方法を挙げることができる。また、ポリウレタンシートから短冊状にカットしたブレード部材の接着部と、接着剤を塗布または貼着した支持部材とを重ね合わせ、加熱加圧して接着する方法を取ることもできる。
【００２７】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。
【００２８】
〔実施例１〜９、比較例１〜４〕
上記の方法に従いクリーニングブレードを作製した。下記の表２及び表３に示す配合割合でプレポリマー、硬化剤を調製し、これらを攪拌、脱泡の後、支持部材を配置した金型内に注入し、１３０℃で加熱処理を行い反応硬化させた。そして、これを金型から取り出し、ブレード部材がウレタンエラストマーから形成されたクリーニングブレードを得た。なお、上記実施例１〜９、比較例１〜４において、ポリオールとしてポリエチレンアジペートエステルポリオール、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）、硬化剤として１，４−ブタンジオール、トリメチロールプロパンの混合物、触媒としてアミン系と金属系の混合物を用いた。
【００２９】
すなわち、実施例１において、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）３０．３ｇ、数平均分子量２０００のポリエチレンアジペートエステルポリオール６９．５ｇよりプレポリマーを調製し、また硬化剤として１，４−ブタンジオール（１，４−ＢＤ）とトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）との混合物を５．４３ｇ、モル比で（１，４−ＢＤ）／（ＴＭＰ）が２．８０となるように調整し、触媒としてトリエチレンジアミン／酢酸カリウムを用い、反応硬化させることによりポリウレタンエラストマーを調製し、上記に示した方法からクリーニングブレードを得た。表１に、実施例に用いたプレポリマーの物性を示す。
【００３０】
【表１】
2004354865.tif 000002
なお、ＮＣＯ％とはイソシアネート基含有量を意味しており、プレポリマー１００ｇ中に含まれるイソシアネート官能基（ＮＣＯ、分子量は４２として計算する）の質量％であり、以下の式により計算される；
ＮＣＯ％＝（イソシアネート官能基の質量ｇ／１００ｇ）×１００。
【００３１】
〔耐久性の評価〕
以上のようにして得られたクリーニングブレードをレーザービームプリンター（商品名：キヤノンＬＢＰ２５１０）に組み込み、各環境下で耐久性試験を行った。このとき、耐久枚数が１万枚あるか否かを耐久性の判断基準とした（耐久性のある場合は○、無い場合、すなわちブレードが欠けて画像上に黒スジが発生した場合は×で示した）。
【００３２】
【表２】
2004354865.tif 000003
【００３３】
【表３】
2004354865.tif 000004
なお、表中のＬ／Ｌは１５℃／１５％を意味し（温度／湿度）、同様にＮ／Ｎは２３℃／５０％、Ｈ／Ｈは３２℃／８０％を意味する。
【００３４】
実施例１〜９のポリウレタンエラストマーをブレード部材とするクリーニングブレードは、耐久性に優れ、しかも長期にわたり広範囲の温度条件下で安定したクリーニング性を発揮する。このようなすぐれた性質を呈する理由は必ずしも明らかではないが、直鎖のウレタン結合以外に、アロハネート結合、ビウレット結合などの分岐結合が多くなりエラストマー中の架橋点密度が高くなるので、耐久性が向上したものと考えられる。また、（Ｂ）と（Ｃ）の配合割合（Ｂ）／（Ｃ）がモル比で０．３０以上にすることでハードセグメント量が適正な範囲に保たれ、補強充填効果により引張り物性が向上し、耐久性が向上したものと思われる。
【００３５】
一方、比較例１〜４のポリウレタンエラストマーをブレード部材とするクリーニングブレードは、いずれかの温度条件下で十分な耐久性を得ることができず、広範囲での安定したクリーニング性を発揮することができなかった。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、（Ａ）イソシアネート化合物、（Ｂ）アジペート系ポリエステルポリオール、（Ｃ）鎖伸長剤、架橋剤を含有するポリウレタンエラストマーからなるブレード部材において、配合割合がモル比で（Ａ）／｛（Ｂ）＋（Ｃ）｝＝１．２０〜１．３５の範囲であり、かつ該（Ｂ）と該（Ｃ）との配合割合がモル比で（Ｂ）／（Ｃ）＝０．３０〜０．６５の範囲とすることにより、耐久性に優れ、しかも、長期にわたり広範囲の温度条件下で安定したクリーニング性を発揮する。