電子写真装置用クリーニングブレード
【課題】小径、球形トナーを用いた場合であっても、低温環境下で長時間停止直後及び低温環境下での連続使用中においても良好なクリーニング性能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。
【解決手段】像担持体に当接、摺擦して残留トナーを除去する弾性ブレード部材を有する電子写真装置用クリーニングブレードであって、該弾性ブレード部材が（１）から（４）を満たす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。（１） 式（ａ）で表される１０ ℃での応力緩和率が２５ ％以下
【数１】
（２）国際ゴム硬さ（ＩＲＨＤ）が６５以上、８０以下。（３） 引張り試験における１００％引張り時の応力が３．０ ＭＰａ以上、５．０ＭＰａ以下。（４） 動的粘弾性試験におけるｔａｎδのピーク温度が−２０℃以上、０ ℃以下。
【解決手段】像担持体に当接、摺擦して残留トナーを除去する弾性ブレード部材を有する電子写真装置用クリーニングブレードであって、該弾性ブレード部材が（１）から（４）を満たす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。（１） 式（ａ）で表される１０ ℃での応力緩和率が２５ ％以下
【数１】
（２）国際ゴム硬さ（ＩＲＨＤ）が６５以上、８０以下。（３） 引張り試験における１００％引張り時の応力が３．０ ＭＰａ以上、５．０ＭＰａ以下。（４） 動的粘弾性試験におけるｔａｎδのピーク温度が−２０℃以上、０ ℃以下。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ等の静電転写プロセスを利用した電子写真装置に用いられるクリーニングブレードに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンター、ファクシミリ等に代表される電子写真装置では、感光体等の像担持体の外周面を一様に帯電し、被複写画像を介して露光して形成した静電潜像に、トナーを付着してトナー像とし、それを紙等の転写材に転写して画像を形成している。トナー像の転写後の感光体の外周面上には、トナーが残留するため、クリーニングブレードを感光体の外周面に当接、摺擦して残留トナーの除去を行い、次の画像形成に備えている。
【０００３】
クリーニングブレードは金属製等の板状の支持金具（ホルダー）の片端にゴム製のブレード部材を一体化し、ホルダーを装置に固定して設けられる。ブレード部材は、耐摩耗性等の機械的強度に優れ、且つ当接応力による永久変形等のクリ−プ性が低いことから、ポリエステル系ウレタンエラストマー、中でも熱硬化性ポリエステル系ウレタンエラストマーが使用されている。
【０００４】
ウレタンエラスマーは、ポリイソシアネート、ポリオール、鎖延長剤及び触媒を用い、プレポリマー法、セミワンショット法、ワンショット法等により製造される。例えば、プレポリマー法によりクリーニングブレードを製造する場合は、ポリイソシアネートとポリオールを用いてプレポリマーを調製し、このプレポリマーに鎖延長剤及び触媒を添加した後、これを成形用の金型に注入して硬化させて製造される。
【０００５】
クリーニングブレードにより感光体上の残留トナーを完全に除去するためには、感光体外周面上へのブレード部材の接触が、常に一定の状態に保たれている必要がある。そのため、クリーニングブレードと感光体の位置関係を規制したり、支持金具をバネで加圧したりする方法が一般的に行われている。
【０００６】
しかし、ウレタンエラストマー製のブレードは、硬度が高すぎると、当接する感光体を傷つけるおそれがあり、低すぎると、耐磨耗性が不充分となりエッジ部分に欠けが生じ、欠損部分からトナーがすり抜けてクリーニング不良が発生することがある。
【０００７】
近年、電子写真装置は高解像度化のために、使用するトナーが小径化され、その形状が球形化されており、従来と比べ感光体とクリーニングブレード間のトナーのすり抜けが生じやすく、クリーニング不良が発生しやすくなっている。また、電子写真複写機、レーザービームプリンターの普及に伴い、従来よりも幅広い環境で使用されるようになり、特に低温環境下（１０ ℃以下）では、ブレード部材に用いられるウレタンエラストマーのゴム性の低下により、クリーニング不良が発生しやすい。その中でも、低温環境下で一晩放置後、朝一番で使用する際、特にクリーニング不良が発生しやすい。低温におけるクリーニング性能は、ｔａｎδのピーク温度と相関があり、ｔａｎδのピーク温度を電子写真装置の使用温度に想定されている温度以下に設定することで、低温でのクリーニング性能を向上させ得ることが報告されている（特許文献１）。また、球形トナーに対するクリーニング性能は、３００%モジュラスと引裂き強度を規定することで、クリーニング性が向上することが報告されている（特許文献２）。しかしながら、特許文献１のクリーニングブレードは、電子写真装置の高画質化に伴う小径且つ、球形トナーに対してクリーニング性能は充分とはいえず、特許文献２のクリーニングブレードは、低温環境下におけるクリーニング性能は充分とはいえない。
【特許文献１】特開平１１−２１２４１８
【特許文献２】特開２００２−７２７９９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、小径、球形トナーを用いた場合であっても、低温環境下で長時間停止直後及び低温環境下での連続使用中においても良好なクリーニング性能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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、像担持体に当接、摺擦して残留トナーを除去する弾性ブレード部材を有する電子写真装置用クリーニングブレードであって、該弾性ブレード部材が（１）から（４）を満たす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に関する。
（１） 式（ａ）で表される１０ ℃での応力緩和率が２５ ％以下
【００１０】
【数１】
【００１１】
（２）国際ゴム硬さ（ＩＲＨＤ）が６５以上、８０以下
（３） 引張り試験における１００％引張り時の応力が３．０ ＭＰａ以上、５．０ＭＰａ以下
（４） 動的粘弾性試験におけるｔａｎδのピーク温度が−２０℃以上、０ ℃以下。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電子写真装置用クリーニングブレードは、小径、球形トナーを用いた場合であっても、低温環境下で長時間停止直後及び低温環境下での連続使用中においても良好なクリーニング性能を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の電子写真装置用クリーニングブレードは、像担持体に当接、摺擦して残留トナーを除去する弾性ブレード部材を有する電子写真装置用クリーニングブレードであって、該弾性ブレード部材が（１）から（４）を満たすことを特徴とする。
（１） 式（ａ）で表される１０ ℃での応力緩和率が２５ ％以下
【００１４】
【数２】
【００１５】
（２）国際ゴム硬さ（ＩＲＨＤ）が６５以上、８０以下
（３） 引張り試験における１００％引張り時の応力が３．０ ＭＰａ以上、５．０ＭＰａ以下
（４） 動的粘弾性試験におけるｔａｎδのピーク温度が−２０℃以上、０ ℃以下。
【００１６】
上記弾性ブレード部材は、（１）１０℃における式（ａ）から求められる応力緩和率が２５％以下である。弾性ブレード部材において、１０℃における式（ａ）で表される応力緩和率が２５％以下であると、低温環境下で長時間放置したとき、感光体表面にかかる弾性ブレードのエッジ部の線圧が低下するのを抑制し、クリーニング不良の発生を抑制することができる。
【００１７】
応力緩和率は以下の方法により求めた値を採用することができる。作製したブレード部材から厚さ０．５ｍｍの短冊状の試験片を切り出し、この試験片を応力測定機（ＴＭＡ／ＳＳ ６０００：セイコーインスツルメンツ社製）に測定長さが１０ｍｍになるように固定する。キャビティ内環境を１０℃にし、１ｍｍの変位を与え６０分間保持する。変位を与えた瞬間の応力と、６０分後の応力を測定し、測定値から式（ａ）より応力緩和率を算出する。
【００１８】
また、上記弾性ブレード部材は、（２）国際ゴム硬さ（ＩＲＨＤ）が６５以上、８０以下である。弾性ブレード部材において、硬度が６５°（ＩＲＨＤ）以上であれば、トナーの摺り抜けを抑制することができ、硬度が８０°（ＩＲＨＤ）以下であれば、感光体の磨耗を抑制することができる。
【００１９】
国際ゴム硬さ（ＩＲＨＤ）は、ウォーレス（Ｈ．Ｗ．ＷＡＬＬＡＣＥ）社製の硬度計を用い、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠した測定方法による測定値を採用することができる。
【００２０】
また、上記弾性ブレード部材は、（３）引張り試験における１００％引張り時の応力（Ｍ１００）が３．０ ＭＰａ以上、５．０ＭＰａ以下である。弾性ブレード部材において、Ｍ１００が３．０ＭＰａ以上であれば、感光体表面にかかるエッジ部の線圧が充分であり、エッジ部の変形を抑制することができ、トナーの摺り抜けやエッジ部の欠けによるクリーニング不良の発生を抑制することができる。Ｍ１００が５．０ＭＰａ以下であれば、感光体表面にかかるエッジ部の線圧が過大となるのを抑制し、エッジ部や、感光体表面の磨耗の発生を抑制することができる。
【００２１】
引張り試験における１００％引張り時の応力は、引張り試験機（ユニトロンＴＳ−３０１３：上島製作所製）を用い、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠した測定方法による測定値を採用することができる。
【００２２】
また、上記弾性ブレード部材は、（４）動的粘弾性試験におけるｔａｎδのピーク温度が−２０℃以上、０ ℃以下である。動的粘弾性試験におけるｔａｎδのピーク温度が−２０℃以上であれば、エッジ部の過激な動きに伴う磨耗を抑制することができ、０ ℃以下であれば、低温環境下での連続使用時において充分な弾性を有し、低温環境におけるクリーニング不良の発生を抑制できる。
【００２３】
ｔａｎδピーク温度は、以下の測定方法による測定値を採用することができる。ブレード部材から短冊状の試験片を切り出し、この試験片を測定長さが２０ｍｍとなるように誘電損失測定機（ＤＭＳ６１００：セイコーインスツルメンツ社製）に固定する。試験片に振幅５μｍ、周波数１０Ｈｚで歪みをかけ、昇温スピード２℃／ｍｉｎにて、約０．５℃毎に−３０℃から６０℃までのｔａｎδを測定する。ｔａｎδの値が最大になる温度をｔａｎδのピーク温度とする。
【００２４】
上記弾性ブレード部材が（１）から（４）を満たすことにより、小粒径、球形トナーを使用しても、低温環境下で良好なクリーニング性能を有する。
【００２５】
上記弾性ブレード部材は、ウレタンエラストマー材料を用いて形成されたものであることが好ましい。
【００２６】
かかるウレタンエラストマー材料としては、ポリイソシアネート、ポリオール、鎖延長剤及びウレタン硬化用触媒を含有する液状組成物であることが好ましい。
【００２７】
上記ポリイソシアネートとしては、イソシアネート基を２以上有するものであればよく、例えば、以下のものを挙げることができる。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、４，４´−ジシクロヘキシルジイソシネート。トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、カルボジイミド変性ジイソシアネート、ポリメチレンフェニルポリイソシアネート。オルトトルイジンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートメチルエステル、ジメチルジイソシアネート等。これらは単独で用いても、二種以上組み合わせて使用してもよい。これらのうち、特に、４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を好ましいものとして挙げることができる。
【００２８】
上記ポリイソシアネートとともに用いられるポリオールとしては、２以上の水酸基を有するものであればよく、例えば、以下のものを挙げることができる。ポリエチレンアジペートポリエステルポリオール、ポリブチレンアジペートポリエステルポリオール、ポリヘキシレンアジペートポリ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ポリエステルポリオール。ポリエチレン−ブチレンアジペートポリ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ポリエステルポリオール等のアジペート系ポリエステルポリオール。カプロラクトンを開環重合して得られるポリカプロラクトン系ポリエステルポリオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等ポリエーテルポリオール。ポリカーボネートジオール等。これらは単独で用いても、二種以上組み合わせて使用してもよい。
【００２９】
上記鎖延長剤は、ウレタンエラストマー鎖を延長可能なものであればよく、ポリオールを用いることができる。具体的には以下のものを挙げることができる。１，４−ブタンジオール、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、へキサンジオール、１，４−シクロへキサンジオール、１，４−シクロへキサンジメタノール、キシリレングリコール。トリエチレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、１，２，６−へキサントリオール等の分子量２００以下のポリオール。
【００３０】
上記ウレタン硬化用触媒は、イソシアヌレート化触媒とウレタン化触媒に大別され、これらのうちいずれか１種を用いてもよいが、イソシアヌレート化触媒とウレタン化触媒を併用することが好ましい。ウレタン硬化用触媒としては、三級アミン等のアミン系化合物、有機金属化合物等を用いることができ、具体的には、以下のものを挙げることができる。上記イソシアヌレート化触媒としては、Ｎ−エチルピペリジン、Ｎ，Ｎ′−ジメチルピペラジン、Ｎ−エチルモルフォリン等の第３級アミン。テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム等のテトラアルキルアンモニウムのハイドロオキサイドや有機弱酸塩。トリメチルヒドロキシプロピルアンモニウム、トリエチルヒドロキシプロピルアンモニウム等のヒドロキシアルキルアンモニウムのハイドロオキサイドや有機弱酸塩。酢酸、プロピオン酸、酪酸、カプロン酸、カプリン酸、吉草酸、オクチル酸、ミリスチン酸、ナフテン酸等のカルボン酸のアルカリ金属塩。これらは単独で用いても、二種以上組み合わせて使用してもよい。これらのうち、カルボン酸のアルカリ金属塩は、成形後のブルームを抑制し、他の部品の汚染を抑制できることから、好ましい。
【００３１】
上記ウレタン化触媒としては、一般に用いられるポリウレタン硬化用の触媒を使用することができ、例えば三級アミン触媒等を挙げることができる。ジメチルエタノールアミン、Ｎ、Ｎ，Ｎ’−トリメチルアミノプロピルエタノールアミン等のアミノアルコール。トリエチルアミン等のトリアルキルアミン。Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，３−ブタンジアミン等のテトラアルキルジアミン。トリエチレンジアミン、ピペラジン系、トリアジン系等。また、ポリウレタンの成形に用いられる金属触媒でもよく、ジブチル錫ジラウレート等を例示することができる。これらは単独で用いても、二種以上組み合わせて使用してもよい。これらのうち、アミノアルコールは反応性とともに、成形後のブルームを抑制し、他の部品の汚染を抑制できることから、好ましく、さらに好ましくは、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノヘキサノールである。
【００３２】
イソシアヌレート化触媒の使用量は、ポリオールとポリイソシアネートとの合計の質量に対し、０．０１ 質量％以下であることが、好ましい。イソシアヌレート化触媒が０．０１質量％以下であれば、イソシアネートが多くなり応力緩和率が過大となるのを抑制することができる。
【００３３】
上記ウレタンエラストマー材料中、ポリイソシアネート１００質量部に対し、ポリオールは１５０質量部以上、３００質量部以下、鎖延長剤は１０質量部以上、２０質量部以下であることが好ましい。また、ウレタン硬化用触媒の使用量は、ウレタンエラストマー材料の合計質量に対し、０．０２質量％以上、０．０５質量％以下であることが好ましい。
【００３４】
上記ウレタンエラストマー材料には、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を配合することができる。
【００３５】
このようなウレタンエラストマー材料を用いて弾性ブレード部材を製造するには、プレポリマー法、ワンショット法、セミポリマー法及び擬プレポリマー法等を使用することができる。その一例として、プレポリマー法を適用した成型方法を以下に説明する。
【００３６】
まず、クリーニングブレード用成形型を準備し、支持部材となるホルダーを配置する。次に、ポリイソシアネートとポリエステルポリオールとを混合して予め部分的に重合したプレポリマーと、ウレタン硬化用触媒及び鎖延長剤とを注型機に投入し、ミキシングチャンバー内で攪拌し液状混合物を得る。これを上記成形型内に注入し、反応硬化させ、次いで硬化物を脱型し、所定の寸法に切断することにより、ホルダー上にポリウレタンエラストマーからなる弾性ブレード部材が成形されたクリーニングブレードを製造することができる。ホルダーの弾性ブレード部材を成形する部位には、接着剤を塗布しておくことが好ましい。
【００３７】
上記方法では成形型にホルダーを配置した弾性ブレード部材の成形方法を説明したが、成形型にホルダーを配置せず、弾性ブレード部材を成型した後、ホルダーに接着することも可能である。
【００３８】
上記ウレタンエラストマー材料から得られた弾性ブレード部材において、
（５）ポリイソシアネート濃度が０．９５ミリモル／ｇ以上、１．１５ ミリモル／ｇ以下
（６）鎖延長剤の濃度が０．２５ ミリモル／ｇ以上、０．５０ ミリモル／ｇ以下
（７）ウレタン基濃度が１．５０ ミリモル／ｇ以上、１．８０ ミリモル／ｇ以下であることが好ましい。
【００３９】
弾性ブレード部材が（５）ポリイソシアネート濃度が０．９５ミリモル／ｇ以上であるとウレタンエラストマー中のハードセグメント量が充分となり、軟らかくなるのを抑制し、上記条件（１）〜（４）を満たす。一方、ポリイソシアネート濃度が１．１５ミリモル／ｇ以下であれば、ハードセグメント量が過量となり高硬度になるのを抑制し、上記条件（１）〜（４）を満たす。
【００４０】
弾性ブレード部材が（６）鎖延長剤の濃度が０．２５ミリモル／ｇ以上であればウレタンエラストマー中のハードセグメント量が充分となり、軟らかくなるのを抑制し、上記条件（１）〜（４）を満たす。一方、鎖延長剤の濃度が０．５０ミリモル／ｇ以下であれば、ハードセグメント量が過量となり高硬度になるのを抑制し、上記条件（１）〜（４）を満たす。
【００４１】
弾性ブレード部材が（７）ウレタン基の濃度が１．５０ミリモル／ｇ以上であれば分子鎖間の凝集が充分となり、軟らかくなるのを抑制し、上記条件（１）〜（４）を満たす。一方、ウレタン基の濃度が１．８０ミリモル／ｇ以下であれば、分子鎖間の凝集が過大となり高硬度になるのを抑制し、上記条件（１）〜（４）を満たす。
【００４２】
上記ブレード部材中のポリイソシアネート濃度、鎖延長剤濃度は、それぞれの仕込み量（ｇ）及びその分子量によりモル数を求め、以下の式（ｂ）、（ｃ）により求めることができる。また、ウレタン基濃度は、以下の式（ｅ）、（ｆ）により求めたポリオール及び鎖延長剤の水酸基数より以下の式（ｄ）により求めることができる。ポリオールの水酸基価はＪＩＳＫ１５５７−１に準じた測定方法により得られた測定値を採用することができる。
【００４３】
【数３】
【００４４】
【数４】
【００４５】
【数５】
【００４６】
【数６】
【００４７】
【数７】
【００４８】
本発明の電子写真装置用クリーニングブレードの一例を図１に示す。図１に示す電子写真装置用クリーニングブレードは、金属製のホルダー（剛性板状体）１３０に本発明のブレード部材１５０が取り付けられている。なお、電子写真装置用クリーニングブレードにおけるブレード部材の形成位置や形状は、ブレード部材が感光ドラムと当接可能なように適宜選択できる。
【００４９】
本発明の電子写真装置用クリ−ニングブレードは、例えば、複写機、レーザービームプリンター、エルイーディープリンター（ＬＥＤプリンター）、ファクシミリ、電子写真製版システム等の静電転写プロセスを利用した電子写真装置に用いられる。また、これらの装置において、クリーニングブレードの他、像担持体、帯電部材、現像部材等の複数の部材を一体的に組み込み、電子写真装置本体に着脱可能としたプロセスカートリッジとして適用することができる。
【００５０】
本発明の電子写真装置用クリーニングブレードを適用した電子写真装置の一例として、図２に示すものを挙げることができる。図２に示す画像形成装置では、感光体等の像担持体５１が、支軸を中心に図面上時計方向に所定の周速度をもって回転駆動される。この像担持体５１の表面は、コロナ放電器や帯電ローラー等の帯電部材５２により所定の極性、電位に一様に帯電処理される。均一に帯電処理を受けた像担持体５１の表面は、次いで、露光手段Ｌにより目的画像情報の露光（レーザービーム走査露光，原稿画像のスリット露光など）を受け、目的の画像情報に対応した静電潜像５３が形成される。その静電潜像５３は、次いで、現像部材５４によりトナー画像として順次に可視像化される。
【００５１】
像担持体５１の表面に形成されたトナー画像は、次いで、転写部材５５により転写材Ｐの表面側に転写されていく。なお、転写材Ｐは、不図示の給紙手段から像担持体５１の回転と同期取りされて適正なタイミングをもって像担持体５１と転写部材５５との間の転写部へ搬送される。転写部材５５は、ローラタイプであってもよい。また、４色のトナーを用いてカラー画像を出力するカラーＬＢＰ等においては、各色のカラー画像を順次ローラーやベルト等の中間転写体に重畳して転写した後、転写材Ｐの表面側に転写される。トナー画像の転写を受けた転写材Ｐは、像担持体５５から分離されて加熱定着ローラー等の定着部材５８により像定着を受け、画像形成物として出力される。
【００５２】
転写後、像担持体５１の表面は、本発明の電子写真装置用クリーニングブレード５６で残留トナー等の付着汚染物の除去を受けて洗浄面化され、繰り返して作像に供される。
【実施例】
【００５３】
次に本発明の電子写真装置用クリーニングブレードについて実施例を挙げてより詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５４】
［実施例１］
［ウレタンエラストマー材料の調製］
（Ａ）４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）と、（Ｂ）ポリブチレンアジペートポリエステルポリオール（ＰＢＡ，数平均分子量２０００）とを表１に示す割合で混合し、８０℃窒素雰囲気下１２０分間反応させ、プレポリマーを得た。一方、（Ｃ）１，４−ブタンジオール（１，４−ＢＤ）及びトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）、（Ｄ）ポリへキシレンアジペートポリエステルポリオール（ＰＨＡ，数平均分子量１０００）並びに（Ｅ）触媒を、表１に示す割合で混合し、硬化剤を得た。
【００５５】
上記プレポリマーと上記硬化剤中のポリオールの分子量を以下の方法により求めた。ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）用の単分散ポリスチレンについて、ピークカウント数と単分散ポリスチレンの数平均分子量 との検量線をＧＰＣにより以下の条件で作成した。カラム：Ｇ３０００ＰＷＸＬ×２本（東ソー社製）、溶出溶媒：２０ｍＭリン酸緩衝液、検出器：示差屈折計、流速：０．５ｍＬ／分、試料溶液使用量：１０μＬ、カラム温度：４５℃とした。求めた検量線から平均分子量を算出した。
【００５６】
［電子写真装置用クリーニングブレードの製造］
予め支持部材としてホルダーを用意し、片端面に接着剤を塗布した。上型と下型で構成されるクリーニングブレード用成形型に、上記ホルダーを接着剤を塗布した片端部がキャビティ内に突出した状態に配置し、調製したウレタンエラストマー材料をキャビティ内に注入した。これを１３０℃の加熱温度で反応硬化させ、次いで硬化物を脱型し、所定の寸法に切断することで、ホルダー上に弾性ブレード部材が成形された電子写真装置用クリーニングブレードを作製した。
【００５７】
得られたクリーニングブレードについて、応力緩和率、硬度、引張り試験における１００％モジュラス、ｔａｎδピーク温度を上記の方法で測定した。結果を表３に示す。
【００５８】
【表１】
【００５９】
【表２】
【００６０】
表中の数値の単位は、質量部であり、記号は以下のものを示す。
ＭＤＩ：４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ミリオネートＭＴ：日本ポリウレタン工業（株）製）
ＰＢＡ：ポリブチレンアジペートポリエステルポリオール（ニッポラン４０１０：日本ポリウレタン工業（株）製）
１，４−ＢＤ：１，４−ブタンジオール（三菱化学（株）製）
ＴＭＰ：トリメチロールプロパン（三菱ガス化学（株）製）
ＰＨＡ：ポリヘキシレンアジペートポリエステルポリオール（ニッポラン１６４：日本ポリウレタン工業（株）製）
ウレタン化触媒（カオライザー Ｎｏ．２５：花王（株））
ヌレート化触媒（Ｐ１５：エアプロダクツジャパン社製）
［実機評価］
得られた電子写真装置用クリーニングブレードについて、レーザービームプリンター（ＬＢＰ−２５１０：キヤノン社製）に組み込み、長時間停止後のクリーニング性、低温（１０℃）での５００回連続画像形成（３０％）におけるクリーニング性の評価を行った。クリーニング不良による画像不良が認められない場合を〇、軽微な画像不良が認められた場合を△、顕著な画像不良が認められた場合を×とした。結果を表３に示す。
【００６１】
［実施例２〜４、比較例１〜３］
表１、２に示す割合でプレポリマー及び硬化剤を使用した他は実施例１と同様に、電子写真装置用クリーニングブレードを作製し、評価を行った。結果を表３、４に示す。
【００６２】
【表３】
【００６３】
【表４】
【００６４】
表３、４に示すように、実施例１〜４では、長時間停止後および５００枚画出し後において、クリーニング不良が発生しなかった。これに対し、比較例１では応力緩和率が大きいため低温での長時間停止後に充分な当接圧が得られず、クリーニング不良が発生した。また、引っ張り試験でのＭ１００が５．０ＭＰａよりも大きいため、感光ドラム表面の削れにより画像不良が発生した。比較例２では、ｔａｎδのピーク温度が高いため、低温でのゴム性が不十分であり、クリーニング不良が発生した。また、比較例３では引っ張り試験でのＭ１００の値が３．０ ＭＰａ以下であるため、クリーニングに必要な当接圧が得られず、クリーニング不良が発生した。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の電子写真装置用クリーニングブレードの一例を示す側面図である。
【図２】本発明の電子写真装置用クリーニングブレードを適用し得る電子写真装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００６６】
１３０ ホルダー
１５０ ブレード部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ等の静電転写プロセスを利用した電子写真装置に用いられるクリーニングブレードに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンター、ファクシミリ等に代表される電子写真装置では、感光体等の像担持体の外周面を一様に帯電し、被複写画像を介して露光して形成した静電潜像に、トナーを付着してトナー像とし、それを紙等の転写材に転写して画像を形成している。トナー像の転写後の感光体の外周面上には、トナーが残留するため、クリーニングブレードを感光体の外周面に当接、摺擦して残留トナーの除去を行い、次の画像形成に備えている。
【０００３】
クリーニングブレードは金属製等の板状の支持金具（ホルダー）の片端にゴム製のブレード部材を一体化し、ホルダーを装置に固定して設けられる。ブレード部材は、耐摩耗性等の機械的強度に優れ、且つ当接応力による永久変形等のクリ−プ性が低いことから、ポリエステル系ウレタンエラストマー、中でも熱硬化性ポリエステル系ウレタンエラストマーが使用されている。
【０００４】
ウレタンエラスマーは、ポリイソシアネート、ポリオール、鎖延長剤及び触媒を用い、プレポリマー法、セミワンショット法、ワンショット法等により製造される。例えば、プレポリマー法によりクリーニングブレードを製造する場合は、ポリイソシアネートとポリオールを用いてプレポリマーを調製し、このプレポリマーに鎖延長剤及び触媒を添加した後、これを成形用の金型に注入して硬化させて製造される。
【０００５】
クリーニングブレードにより感光体上の残留トナーを完全に除去するためには、感光体外周面上へのブレード部材の接触が、常に一定の状態に保たれている必要がある。そのため、クリーニングブレードと感光体の位置関係を規制したり、支持金具をバネで加圧したりする方法が一般的に行われている。
【０００６】
しかし、ウレタンエラストマー製のブレードは、硬度が高すぎると、当接する感光体を傷つけるおそれがあり、低すぎると、耐磨耗性が不充分となりエッジ部分に欠けが生じ、欠損部分からトナーがすり抜けてクリーニング不良が発生することがある。
【０００７】
近年、電子写真装置は高解像度化のために、使用するトナーが小径化され、その形状が球形化されており、従来と比べ感光体とクリーニングブレード間のトナーのすり抜けが生じやすく、クリーニング不良が発生しやすくなっている。また、電子写真複写機、レーザービームプリンターの普及に伴い、従来よりも幅広い環境で使用されるようになり、特に低温環境下（１０ ℃以下）では、ブレード部材に用いられるウレタンエラストマーのゴム性の低下により、クリーニング不良が発生しやすい。その中でも、低温環境下で一晩放置後、朝一番で使用する際、特にクリーニング不良が発生しやすい。低温におけるクリーニング性能は、ｔａｎδのピーク温度と相関があり、ｔａｎδのピーク温度を電子写真装置の使用温度に想定されている温度以下に設定することで、低温でのクリーニング性能を向上させ得ることが報告されている（特許文献１）。また、球形トナーに対するクリーニング性能は、３００%モジュラスと引裂き強度を規定することで、クリーニング性が向上することが報告されている（特許文献２）。しかしながら、特許文献１のクリーニングブレードは、電子写真装置の高画質化に伴う小径且つ、球形トナーに対してクリーニング性能は充分とはいえず、特許文献２のクリーニングブレードは、低温環境下におけるクリーニング性能は充分とはいえない。
【特許文献１】特開平１１−２１２４１８
【特許文献２】特開２００２−７２７９９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、小径、球形トナーを用いた場合であっても、低温環境下で長時間停止直後及び低温環境下での連続使用中においても良好なクリーニング性能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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、像担持体に当接、摺擦して残留トナーを除去する弾性ブレード部材を有する電子写真装置用クリーニングブレードであって、該弾性ブレード部材が（１）から（４）を満たす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に関する。
（１） 式（ａ）で表される１０ ℃での応力緩和率が２５ ％以下
【００１０】
【数１】
【００１１】
（２）国際ゴム硬さ（ＩＲＨＤ）が６５以上、８０以下
（３） 引張り試験における１００％引張り時の応力が３．０ ＭＰａ以上、５．０ＭＰａ以下
（４） 動的粘弾性試験におけるｔａｎδのピーク温度が−２０℃以上、０ ℃以下。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電子写真装置用クリーニングブレードは、小径、球形トナーを用いた場合であっても、低温環境下で長時間停止直後及び低温環境下での連続使用中においても良好なクリーニング性能を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の電子写真装置用クリーニングブレードは、像担持体に当接、摺擦して残留トナーを除去する弾性ブレード部材を有する電子写真装置用クリーニングブレードであって、該弾性ブレード部材が（１）から（４）を満たすことを特徴とする。
（１） 式（ａ）で表される１０ ℃での応力緩和率が２５ ％以下
【００１４】
【数２】
【００１５】
（２）国際ゴム硬さ（ＩＲＨＤ）が６５以上、８０以下
（３） 引張り試験における１００％引張り時の応力が３．０ ＭＰａ以上、５．０ＭＰａ以下
（４） 動的粘弾性試験におけるｔａｎδのピーク温度が−２０℃以上、０ ℃以下。
【００１６】
上記弾性ブレード部材は、（１）１０℃における式（ａ）から求められる応力緩和率が２５％以下である。弾性ブレード部材において、１０℃における式（ａ）で表される応力緩和率が２５％以下であると、低温環境下で長時間放置したとき、感光体表面にかかる弾性ブレードのエッジ部の線圧が低下するのを抑制し、クリーニング不良の発生を抑制することができる。
【００１７】
応力緩和率は以下の方法により求めた値を採用することができる。作製したブレード部材から厚さ０．５ｍｍの短冊状の試験片を切り出し、この試験片を応力測定機（ＴＭＡ／ＳＳ ６０００：セイコーインスツルメンツ社製）に測定長さが１０ｍｍになるように固定する。キャビティ内環境を１０℃にし、１ｍｍの変位を与え６０分間保持する。変位を与えた瞬間の応力と、６０分後の応力を測定し、測定値から式（ａ）より応力緩和率を算出する。
【００１８】
また、上記弾性ブレード部材は、（２）国際ゴム硬さ（ＩＲＨＤ）が６５以上、８０以下である。弾性ブレード部材において、硬度が６５°（ＩＲＨＤ）以上であれば、トナーの摺り抜けを抑制することができ、硬度が８０°（ＩＲＨＤ）以下であれば、感光体の磨耗を抑制することができる。
【００１９】
国際ゴム硬さ（ＩＲＨＤ）は、ウォーレス（Ｈ．Ｗ．ＷＡＬＬＡＣＥ）社製の硬度計を用い、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠した測定方法による測定値を採用することができる。
【００２０】
また、上記弾性ブレード部材は、（３）引張り試験における１００％引張り時の応力（Ｍ１００）が３．０ ＭＰａ以上、５．０ＭＰａ以下である。弾性ブレード部材において、Ｍ１００が３．０ＭＰａ以上であれば、感光体表面にかかるエッジ部の線圧が充分であり、エッジ部の変形を抑制することができ、トナーの摺り抜けやエッジ部の欠けによるクリーニング不良の発生を抑制することができる。Ｍ１００が５．０ＭＰａ以下であれば、感光体表面にかかるエッジ部の線圧が過大となるのを抑制し、エッジ部や、感光体表面の磨耗の発生を抑制することができる。
【００２１】
引張り試験における１００％引張り時の応力は、引張り試験機（ユニトロンＴＳ−３０１３：上島製作所製）を用い、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠した測定方法による測定値を採用することができる。
【００２２】
また、上記弾性ブレード部材は、（４）動的粘弾性試験におけるｔａｎδのピーク温度が−２０℃以上、０ ℃以下である。動的粘弾性試験におけるｔａｎδのピーク温度が−２０℃以上であれば、エッジ部の過激な動きに伴う磨耗を抑制することができ、０ ℃以下であれば、低温環境下での連続使用時において充分な弾性を有し、低温環境におけるクリーニング不良の発生を抑制できる。
【００２３】
ｔａｎδピーク温度は、以下の測定方法による測定値を採用することができる。ブレード部材から短冊状の試験片を切り出し、この試験片を測定長さが２０ｍｍとなるように誘電損失測定機（ＤＭＳ６１００：セイコーインスツルメンツ社製）に固定する。試験片に振幅５μｍ、周波数１０Ｈｚで歪みをかけ、昇温スピード２℃／ｍｉｎにて、約０．５℃毎に−３０℃から６０℃までのｔａｎδを測定する。ｔａｎδの値が最大になる温度をｔａｎδのピーク温度とする。
【００２４】
上記弾性ブレード部材が（１）から（４）を満たすことにより、小粒径、球形トナーを使用しても、低温環境下で良好なクリーニング性能を有する。
【００２５】
上記弾性ブレード部材は、ウレタンエラストマー材料を用いて形成されたものであることが好ましい。
【００２６】
かかるウレタンエラストマー材料としては、ポリイソシアネート、ポリオール、鎖延長剤及びウレタン硬化用触媒を含有する液状組成物であることが好ましい。
【００２７】
上記ポリイソシアネートとしては、イソシアネート基を２以上有するものであればよく、例えば、以下のものを挙げることができる。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、４，４´−ジシクロヘキシルジイソシネート。トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、カルボジイミド変性ジイソシアネート、ポリメチレンフェニルポリイソシアネート。オルトトルイジンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートメチルエステル、ジメチルジイソシアネート等。これらは単独で用いても、二種以上組み合わせて使用してもよい。これらのうち、特に、４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を好ましいものとして挙げることができる。
【００２８】
上記ポリイソシアネートとともに用いられるポリオールとしては、２以上の水酸基を有するものであればよく、例えば、以下のものを挙げることができる。ポリエチレンアジペートポリエステルポリオール、ポリブチレンアジペートポリエステルポリオール、ポリヘキシレンアジペートポリ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ポリエステルポリオール。ポリエチレン−ブチレンアジペートポリ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ポリエステルポリオール等のアジペート系ポリエステルポリオール。カプロラクトンを開環重合して得られるポリカプロラクトン系ポリエステルポリオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等ポリエーテルポリオール。ポリカーボネートジオール等。これらは単独で用いても、二種以上組み合わせて使用してもよい。
【００２９】
上記鎖延長剤は、ウレタンエラストマー鎖を延長可能なものであればよく、ポリオールを用いることができる。具体的には以下のものを挙げることができる。１，４−ブタンジオール、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、へキサンジオール、１，４−シクロへキサンジオール、１，４−シクロへキサンジメタノール、キシリレングリコール。トリエチレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、１，２，６−へキサントリオール等の分子量２００以下のポリオール。
【００３０】
上記ウレタン硬化用触媒は、イソシアヌレート化触媒とウレタン化触媒に大別され、これらのうちいずれか１種を用いてもよいが、イソシアヌレート化触媒とウレタン化触媒を併用することが好ましい。ウレタン硬化用触媒としては、三級アミン等のアミン系化合物、有機金属化合物等を用いることができ、具体的には、以下のものを挙げることができる。上記イソシアヌレート化触媒としては、Ｎ−エチルピペリジン、Ｎ，Ｎ′−ジメチルピペラジン、Ｎ−エチルモルフォリン等の第３級アミン。テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム等のテトラアルキルアンモニウムのハイドロオキサイドや有機弱酸塩。トリメチルヒドロキシプロピルアンモニウム、トリエチルヒドロキシプロピルアンモニウム等のヒドロキシアルキルアンモニウムのハイドロオキサイドや有機弱酸塩。酢酸、プロピオン酸、酪酸、カプロン酸、カプリン酸、吉草酸、オクチル酸、ミリスチン酸、ナフテン酸等のカルボン酸のアルカリ金属塩。これらは単独で用いても、二種以上組み合わせて使用してもよい。これらのうち、カルボン酸のアルカリ金属塩は、成形後のブルームを抑制し、他の部品の汚染を抑制できることから、好ましい。
【００３１】
上記ウレタン化触媒としては、一般に用いられるポリウレタン硬化用の触媒を使用することができ、例えば三級アミン触媒等を挙げることができる。ジメチルエタノールアミン、Ｎ、Ｎ，Ｎ’−トリメチルアミノプロピルエタノールアミン等のアミノアルコール。トリエチルアミン等のトリアルキルアミン。Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，３−ブタンジアミン等のテトラアルキルジアミン。トリエチレンジアミン、ピペラジン系、トリアジン系等。また、ポリウレタンの成形に用いられる金属触媒でもよく、ジブチル錫ジラウレート等を例示することができる。これらは単独で用いても、二種以上組み合わせて使用してもよい。これらのうち、アミノアルコールは反応性とともに、成形後のブルームを抑制し、他の部品の汚染を抑制できることから、好ましく、さらに好ましくは、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノヘキサノールである。
【００３２】
イソシアヌレート化触媒の使用量は、ポリオールとポリイソシアネートとの合計の質量に対し、０．０１ 質量％以下であることが、好ましい。イソシアヌレート化触媒が０．０１質量％以下であれば、イソシアネートが多くなり応力緩和率が過大となるのを抑制することができる。
【００３３】
上記ウレタンエラストマー材料中、ポリイソシアネート１００質量部に対し、ポリオールは１５０質量部以上、３００質量部以下、鎖延長剤は１０質量部以上、２０質量部以下であることが好ましい。また、ウレタン硬化用触媒の使用量は、ウレタンエラストマー材料の合計質量に対し、０．０２質量％以上、０．０５質量％以下であることが好ましい。
【００３４】
上記ウレタンエラストマー材料には、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を配合することができる。
【００３５】
このようなウレタンエラストマー材料を用いて弾性ブレード部材を製造するには、プレポリマー法、ワンショット法、セミポリマー法及び擬プレポリマー法等を使用することができる。その一例として、プレポリマー法を適用した成型方法を以下に説明する。
【００３６】
まず、クリーニングブレード用成形型を準備し、支持部材となるホルダーを配置する。次に、ポリイソシアネートとポリエステルポリオールとを混合して予め部分的に重合したプレポリマーと、ウレタン硬化用触媒及び鎖延長剤とを注型機に投入し、ミキシングチャンバー内で攪拌し液状混合物を得る。これを上記成形型内に注入し、反応硬化させ、次いで硬化物を脱型し、所定の寸法に切断することにより、ホルダー上にポリウレタンエラストマーからなる弾性ブレード部材が成形されたクリーニングブレードを製造することができる。ホルダーの弾性ブレード部材を成形する部位には、接着剤を塗布しておくことが好ましい。
【００３７】
上記方法では成形型にホルダーを配置した弾性ブレード部材の成形方法を説明したが、成形型にホルダーを配置せず、弾性ブレード部材を成型した後、ホルダーに接着することも可能である。
【００３８】
上記ウレタンエラストマー材料から得られた弾性ブレード部材において、
（５）ポリイソシアネート濃度が０．９５ミリモル／ｇ以上、１．１５ ミリモル／ｇ以下
（６）鎖延長剤の濃度が０．２５ ミリモル／ｇ以上、０．５０ ミリモル／ｇ以下
（７）ウレタン基濃度が１．５０ ミリモル／ｇ以上、１．８０ ミリモル／ｇ以下であることが好ましい。
【００３９】
弾性ブレード部材が（５）ポリイソシアネート濃度が０．９５ミリモル／ｇ以上であるとウレタンエラストマー中のハードセグメント量が充分となり、軟らかくなるのを抑制し、上記条件（１）〜（４）を満たす。一方、ポリイソシアネート濃度が１．１５ミリモル／ｇ以下であれば、ハードセグメント量が過量となり高硬度になるのを抑制し、上記条件（１）〜（４）を満たす。
【００４０】
弾性ブレード部材が（６）鎖延長剤の濃度が０．２５ミリモル／ｇ以上であればウレタンエラストマー中のハードセグメント量が充分となり、軟らかくなるのを抑制し、上記条件（１）〜（４）を満たす。一方、鎖延長剤の濃度が０．５０ミリモル／ｇ以下であれば、ハードセグメント量が過量となり高硬度になるのを抑制し、上記条件（１）〜（４）を満たす。
【００４１】
弾性ブレード部材が（７）ウレタン基の濃度が１．５０ミリモル／ｇ以上であれば分子鎖間の凝集が充分となり、軟らかくなるのを抑制し、上記条件（１）〜（４）を満たす。一方、ウレタン基の濃度が１．８０ミリモル／ｇ以下であれば、分子鎖間の凝集が過大となり高硬度になるのを抑制し、上記条件（１）〜（４）を満たす。
【００４２】
上記ブレード部材中のポリイソシアネート濃度、鎖延長剤濃度は、それぞれの仕込み量（ｇ）及びその分子量によりモル数を求め、以下の式（ｂ）、（ｃ）により求めることができる。また、ウレタン基濃度は、以下の式（ｅ）、（ｆ）により求めたポリオール及び鎖延長剤の水酸基数より以下の式（ｄ）により求めることができる。ポリオールの水酸基価はＪＩＳＫ１５５７−１に準じた測定方法により得られた測定値を採用することができる。
【００４３】
【数３】
【００４４】
【数４】
【００４５】
【数５】
【００４６】
【数６】
【００４７】
【数７】
【００４８】
本発明の電子写真装置用クリーニングブレードの一例を図１に示す。図１に示す電子写真装置用クリーニングブレードは、金属製のホルダー（剛性板状体）１３０に本発明のブレード部材１５０が取り付けられている。なお、電子写真装置用クリーニングブレードにおけるブレード部材の形成位置や形状は、ブレード部材が感光ドラムと当接可能なように適宜選択できる。
【００４９】
本発明の電子写真装置用クリ−ニングブレードは、例えば、複写機、レーザービームプリンター、エルイーディープリンター（ＬＥＤプリンター）、ファクシミリ、電子写真製版システム等の静電転写プロセスを利用した電子写真装置に用いられる。また、これらの装置において、クリーニングブレードの他、像担持体、帯電部材、現像部材等の複数の部材を一体的に組み込み、電子写真装置本体に着脱可能としたプロセスカートリッジとして適用することができる。
【００５０】
本発明の電子写真装置用クリーニングブレードを適用した電子写真装置の一例として、図２に示すものを挙げることができる。図２に示す画像形成装置では、感光体等の像担持体５１が、支軸を中心に図面上時計方向に所定の周速度をもって回転駆動される。この像担持体５１の表面は、コロナ放電器や帯電ローラー等の帯電部材５２により所定の極性、電位に一様に帯電処理される。均一に帯電処理を受けた像担持体５１の表面は、次いで、露光手段Ｌにより目的画像情報の露光（レーザービーム走査露光，原稿画像のスリット露光など）を受け、目的の画像情報に対応した静電潜像５３が形成される。その静電潜像５３は、次いで、現像部材５４によりトナー画像として順次に可視像化される。
【００５１】
像担持体５１の表面に形成されたトナー画像は、次いで、転写部材５５により転写材Ｐの表面側に転写されていく。なお、転写材Ｐは、不図示の給紙手段から像担持体５１の回転と同期取りされて適正なタイミングをもって像担持体５１と転写部材５５との間の転写部へ搬送される。転写部材５５は、ローラタイプであってもよい。また、４色のトナーを用いてカラー画像を出力するカラーＬＢＰ等においては、各色のカラー画像を順次ローラーやベルト等の中間転写体に重畳して転写した後、転写材Ｐの表面側に転写される。トナー画像の転写を受けた転写材Ｐは、像担持体５５から分離されて加熱定着ローラー等の定着部材５８により像定着を受け、画像形成物として出力される。
【００５２】
転写後、像担持体５１の表面は、本発明の電子写真装置用クリーニングブレード５６で残留トナー等の付着汚染物の除去を受けて洗浄面化され、繰り返して作像に供される。
【実施例】
【００５３】
次に本発明の電子写真装置用クリーニングブレードについて実施例を挙げてより詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５４】
［実施例１］
［ウレタンエラストマー材料の調製］
（Ａ）４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）と、（Ｂ）ポリブチレンアジペートポリエステルポリオール（ＰＢＡ，数平均分子量２０００）とを表１に示す割合で混合し、８０℃窒素雰囲気下１２０分間反応させ、プレポリマーを得た。一方、（Ｃ）１，４−ブタンジオール（１，４−ＢＤ）及びトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）、（Ｄ）ポリへキシレンアジペートポリエステルポリオール（ＰＨＡ，数平均分子量１０００）並びに（Ｅ）触媒を、表１に示す割合で混合し、硬化剤を得た。
【００５５】
上記プレポリマーと上記硬化剤中のポリオールの分子量を以下の方法により求めた。ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）用の単分散ポリスチレンについて、ピークカウント数と単分散ポリスチレンの数平均分子量 との検量線をＧＰＣにより以下の条件で作成した。カラム：Ｇ３０００ＰＷＸＬ×２本（東ソー社製）、溶出溶媒：２０ｍＭリン酸緩衝液、検出器：示差屈折計、流速：０．５ｍＬ／分、試料溶液使用量：１０μＬ、カラム温度：４５℃とした。求めた検量線から平均分子量を算出した。
【００５６】
［電子写真装置用クリーニングブレードの製造］
予め支持部材としてホルダーを用意し、片端面に接着剤を塗布した。上型と下型で構成されるクリーニングブレード用成形型に、上記ホルダーを接着剤を塗布した片端部がキャビティ内に突出した状態に配置し、調製したウレタンエラストマー材料をキャビティ内に注入した。これを１３０℃の加熱温度で反応硬化させ、次いで硬化物を脱型し、所定の寸法に切断することで、ホルダー上に弾性ブレード部材が成形された電子写真装置用クリーニングブレードを作製した。
【００５７】
得られたクリーニングブレードについて、応力緩和率、硬度、引張り試験における１００％モジュラス、ｔａｎδピーク温度を上記の方法で測定した。結果を表３に示す。
【００５８】
【表１】
【００５９】
【表２】
【００６０】
表中の数値の単位は、質量部であり、記号は以下のものを示す。
ＭＤＩ：４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ミリオネートＭＴ：日本ポリウレタン工業（株）製）
ＰＢＡ：ポリブチレンアジペートポリエステルポリオール（ニッポラン４０１０：日本ポリウレタン工業（株）製）
１，４−ＢＤ：１，４−ブタンジオール（三菱化学（株）製）
ＴＭＰ：トリメチロールプロパン（三菱ガス化学（株）製）
ＰＨＡ：ポリヘキシレンアジペートポリエステルポリオール（ニッポラン１６４：日本ポリウレタン工業（株）製）
ウレタン化触媒（カオライザー Ｎｏ．２５：花王（株））
ヌレート化触媒（Ｐ１５：エアプロダクツジャパン社製）
［実機評価］
得られた電子写真装置用クリーニングブレードについて、レーザービームプリンター（ＬＢＰ−２５１０：キヤノン社製）に組み込み、長時間停止後のクリーニング性、低温（１０℃）での５００回連続画像形成（３０％）におけるクリーニング性の評価を行った。クリーニング不良による画像不良が認められない場合を〇、軽微な画像不良が認められた場合を△、顕著な画像不良が認められた場合を×とした。結果を表３に示す。
【００６１】
［実施例２〜４、比較例１〜３］
表１、２に示す割合でプレポリマー及び硬化剤を使用した他は実施例１と同様に、電子写真装置用クリーニングブレードを作製し、評価を行った。結果を表３、４に示す。
【００６２】
【表３】
【００６３】
【表４】
【００６４】
表３、４に示すように、実施例１〜４では、長時間停止後および５００枚画出し後において、クリーニング不良が発生しなかった。これに対し、比較例１では応力緩和率が大きいため低温での長時間停止後に充分な当接圧が得られず、クリーニング不良が発生した。また、引っ張り試験でのＭ１００が５．０ＭＰａよりも大きいため、感光ドラム表面の削れにより画像不良が発生した。比較例２では、ｔａｎδのピーク温度が高いため、低温でのゴム性が不十分であり、クリーニング不良が発生した。また、比較例３では引っ張り試験でのＭ１００の値が３．０ ＭＰａ以下であるため、クリーニングに必要な当接圧が得られず、クリーニング不良が発生した。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の電子写真装置用クリーニングブレードの一例を示す側面図である。
【図２】本発明の電子写真装置用クリーニングブレードを適用し得る電子写真装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００６６】
１３０ ホルダー
１５０ ブレード部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に当接、摺擦して残留トナーを除去する弾性ブレード部材を有する電子写真装置用クリーニングブレードであって、
該弾性ブレード部材が（１）から（４）を満たす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。
（１） 式（ａ）で表される１０ ℃での応力緩和率が２５ ％以下
【数１】
（２）国際ゴム硬さ（ＩＲＨＤ）が６５以上、８０以下
（３） 引張り試験における１００％引張り時の応力が３．０ ＭＰａ以上、５．０ＭＰａ以下
（４） 動的粘弾性試験におけるｔａｎδのピーク温度が−２０℃以上、０ ℃以下。
【請求項２】
弾性ブレード部材がウレタンエラストマー材料を用いて形成されたことを特徴とする請求項１記載の電子写真装置用クリーニングブレード。
【請求項３】
弾性ブレード部材が（５）から（７）を満たすことを特徴とする請求項２記載の電子写真装置用クリーニングブレード。
（５）ポリイソシアネート濃度が０．９５ミリモル／ｇ以上、１．１５ ミリモル／ｇ以下
（６）鎖延長剤の濃度が０．２５ ミリモル／ｇ以上、０．５０ ミリモル／ｇ以下
（７）ウレタン基濃度が１．５０ ミリモル／ｇ以上、１．８０ ミリモル／ｇ以下。
【請求項４】
ポリイソシアネートが４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネートであることを特徴とする請求項３記載の電子写真装置用クリーニングブレード。
【請求項１】
像担持体に当接、摺擦して残留トナーを除去する弾性ブレード部材を有する電子写真装置用クリーニングブレードであって、
該弾性ブレード部材が（１）から（４）を満たす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。
（１） 式（ａ）で表される１０ ℃での応力緩和率が２５ ％以下
【数１】
（２）国際ゴム硬さ（ＩＲＨＤ）が６５以上、８０以下
（３） 引張り試験における１００％引張り時の応力が３．０ ＭＰａ以上、５．０ＭＰａ以下
（４） 動的粘弾性試験におけるｔａｎδのピーク温度が−２０℃以上、０ ℃以下。
【請求項２】
弾性ブレード部材がウレタンエラストマー材料を用いて形成されたことを特徴とする請求項１記載の電子写真装置用クリーニングブレード。
【請求項３】
弾性ブレード部材が（５）から（７）を満たすことを特徴とする請求項２記載の電子写真装置用クリーニングブレード。
（５）ポリイソシアネート濃度が０．９５ミリモル／ｇ以上、１．１５ ミリモル／ｇ以下
（６）鎖延長剤の濃度が０．２５ ミリモル／ｇ以上、０．５０ ミリモル／ｇ以下
（７）ウレタン基濃度が１．５０ ミリモル／ｇ以上、１．８０ ミリモル／ｇ以下。
【請求項４】
ポリイソシアネートが４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネートであることを特徴とする請求項３記載の電子写真装置用クリーニングブレード。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−２８２２９４（Ｐ２００９−２８２２９４Ａ）
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３４２２０（Ｐ２００８−１３４２２０）
【出願日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【出願人】（３９３００２６３４）キヤノン化成株式会社 (640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【出願人】（３９３００２６３４）キヤノン化成株式会社 (640)
【Ｆターム（参考）】
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