JPH0396981A - 電子写真複写機用クリーニング・ブレード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 皮栗圭坐秋里公立 本発明は、ポリウレタンからなり、耐熱性を改善し、従
って、耐摩耗性、耐欠け性等の耐久性を改善した電子写
真複写機用クリーニング・ブレードに関する。

丈来坐挟査 普通紙を記録紙として用いる静電式電子写真複写機によ
れば、一般に、感光体の表面に放電により静電荷を与え
、その上に画像を露光して静電潜像を形威し、次に、逆
極性を帯びたトナーを静電潜像に付着させて現像し、そ
のトナー像を記録紙に転写し、最後に、トナー像が転写
された記録紙を加熱し、トナーを記録紙上に定着させる
ことによって複写を行なう。従って、複数枚の記録紙に
順次複写を行なうためには、上記工程において、感光体
より記録紙にトナー像を転写した後、感光体の表面に残
留するトナーを除去する必要があり、その除去方式の一
つとして、ブレードを感光体表面に圧接し、感光体を摺
擦してクリーニングするブレード・クリーニング方式が
知られている。このブレード・クリーニング方式のため
のブレードには、特に、耐摩耗性等の機械的強度がすぐ
れていることから、ポリウレタンからなる戒形物が好ま
しく用いられている。

従来、かかるポリウレタンは、一般に、市販のポリオー
ル、例えば、ポリエチレンアジペートエステルボリオー
ル、ポリエチレンブチレンアジベートエステルボリオー
ル、カブロラクトンエステルボリオール等のポリエステ
ルポリオールや、ポリオキシプロピレングリコール等の
ポリエーテルボリオールと、４．４１−ジフエニルメタ
ンジイソシアネートのようなポリイソシアネートとの反
応によって製造されている。

しかし、このような従来のクリーニング・ブレードは、
反発弾性等の特性の温度依存性が大きく、特に、高温環
境下における長期間にわたる使用によって、早期に摩耗
を生し、或いは欠けを生して、耐久性に劣る。

そこで、従来、主として、ポリオール種を種々に選択す
ることによって、得られるボリウレクンの耐熱性を向上
させる試みが多くなされているが、自ずから限界がある
。特に、従来、ポリイソシアネート或分として一般に用
いられているトリレンジイソシアネートや１，４−ジフ
エニルメタンジイソシアネートは、分子が屈曲した構造
を有するために、イソシアネート或分にて構威されるハ
ードセグメントが十分な凝集結晶構造をとることができ
ず、かくして、５０〜６０℃の比較的低温にて融解する
。ポリウレタンエラストマーの物性は、このハードセグ
メントによるところが大きいので、従来のエラストマー
では、５０〜６０゜Ｃの比較的低温にて物性が著しく低
下する。

Ｉが７・゛シようとする課題 本発明者らは、上記したような従来のポリウレタンから
なる電子写真複写機用クリーニング・ブレードにおける
問題を解決するために鋭意研究した結果、特に、ポリイ
ソシアネート戒分として、ｐ−フェニレンジイソシアネ
ート及び／又はトランス−１．４−シクロヘキサンジイ
ソシアネートを用い、これらをボリオール成分と反応さ
せて、末端イソシアネート基を有するウレタンブレボリ
マーを得、これを硬化剤にて硬化させることによって、
ポリウレタンエラストマーにおけるハードセグメントの
凝集結晶性を高め、かくして、５０〜６０゜Ｃの温度に
おいても融解しない構造を有せしめることができ、この
ようにして、耐熱性を格段に向上させて、耐摩耗性や耐
欠け性等の耐久性にすぐれるクリーニング・ブレードを
得ることができることを見出して、本発明に至ったもの
である。

ｉ　を　　するための 本発明による電子写真複写機用クリーニング・ブレード
は、ｐ−フェニレンジイソシアネートとトランス−１，
４−シクロヘキサンジイソシアネートとをイソシアネー
ト基／水酸基モル比１．１〜４．０となるようにボリオ
ールと反応させて得られるウレタンプレボリマーを硬化
剤にて硬化させてなることを特徴とする。

本発明によれば、ウレタンプレボリマーのｉＪｌ製には
、ポリイソシアネート或分として、分子が直線状剛直で
あるｐ−フェニレンジイソシアネート又はトランス−１
，４−シクロヘキサンジイソシアネートが用いられる。

このようにして、得られるポリウレタンエラストマーに
おけるハードセグメントの凝集結晶性を高めて、５０〜
６０℃の温度においても、ハードセグメントの溶解を防
止し、かくして、高温下での使用によっても、耐熱性に
すぐれ、物性低下のないクリーニング・ブレードを得る
ことができる。

ポリオール或分は、特に、限定されるものではないが、
例えば、ポリエチレングリコール、ポリカブロラクトン
、ポリブチレングリコール、ボリカーボネートジオール
、ネオベンチルグリコール等のポリエステルボリオール
、ポリテ１・ラメチレングリコール等のポリエーテルポ
リオール等が好適に用いられる。

本発明において、ポリイソシアネートとポリオ−／レと
からのウレタンフ゛レボリマーの８周製は、イソシアネ
ート基／水酸基モル比が１．１〜４．０、好ましくは、
１．５〜３．５の範囲にて行なわれる。しかし、ポリイ
ソシアネートとポリオールとの反応そのものは、常法に
よればよく、通常、上記ボリオールとポリイソシアネー
トとを６０〜１２０゜Ｃの温度で反応させて、末端イソ
シアネート基を有するブレボリマーを得る。

かかるプレポリマーの注型架橋も、常法によればよく、
液状プレボリマーに硬化剤及び必要に応じて触媒を加え
、型に注入し、１００〜１８０℃の温度にて反応架橋さ
せればよい。従って、用いる硬化剤も従来より知られて
いるものを適宜に用いることができ、例えば、１，４−
ブタンジオール、エタンジオール、ネオベンチルグリコ
ール、ヒドロキノンービス（２−ヒドロキシエチル）エ
ーテル、３．３−ジクロロー４，４′−ジアミノジフェ
ニルメタン、４，４゛−ジアミノジフエニルメタン等の
２官能性硬化剤や、１．１．１−　｝リメチロールプロ
パン、グリセリン、Ｌ２，６−ヘキサントリオール、Ｌ
２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、Ｌ
ＬＩ−トリス（ヒドロキシエトキシメチル）プロパン、
ジグリセリン、ペンタエリスリトール等の３価及びこれ
以上の多価アルコール、トリエタノールアミン、トリイ
ソブロパノールアミン、ジイソプ口パノールアミン等の
アミノ多価アルコール、及びこれら多官能性化合物にて
アルキレンオキサイド、例えば、エチレンオキサイド、
プロピレンオキサイド、又はこれらの混合物を開環重合
させてなるアミノ多価アルコールが用いられる。

本発明においては、硬化剤としては、好ましくは、２価
アルコールと３価アルコールとが併用される。但し、３
価アルコールは、過多に用いるときは、得られるエラス
トマーの低温における反発弾性を低くするので、通常、
２価アルコールと３価アルコールとの合計量に基づいて
、４０モル％以下の範囲で用いられる。

これら硬化剤は、前記ウレタンプレポリマーに対して、
通常、ポリオール及び硬化剤の水酸基又は７２ノ基の有
する活性水素とウレタンプレポリマーの有するイソシア
ネート基と当量数との比、即ち、活性水素／イソシアネ
ート基当量比が０．８〜０．９５になるように配合され
る。

上記のような一次架橋の後、常法に従って二次架橋し、
熟威した後、使用する電子写真複写機の規格に合わせて
裁断されて、クリーニング・ブレードとして供される。

屍１影畳裾渠 本発明によれば、ポリイソシアネート戒分として、直線
状剛直な分子構造を有するｐ−フェニレンジイソシアネ
ート及び／又はトランス−１．４シクロヘキサンジイソ
シアネートを用い、これらをボリオール威分と反応させ
、末端イソシアネート基を有するウレタンプレポリマー
を得、次いで、これを活性水素を有する硬化剤にて硬化
させることによって、高温においても物性の低下のない
ポリウレタンエラストマーを得ることができ、かくして
、かかるポリウレタンエラストマーからなるクリーニン
グ・ブレードは、高い温度域でも十分な耐久実用性を有
する。

尖施班 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。

実施例１ ポリオールとしてのポリカプロラクトンエステル（ダイ
セル化学工業■製プラクセル２２０Ｎ、水酸基価５　６
．　０　）を７０℃で３時間、減圧下に乾燥した。この
ポリオール１００重量部をガラス製四つ目フラスコに仕
込み、窒素雰囲気下に撹拌しつつ、９０℃まで加温した
。

次いで、イソシアネート基／水酸基モル比が約２．０と
なるように、ｐ−フェニレンジイソシアネート１６重量
部をフレーク状のまま、フラスコに投入し、窒素気流下
、撹拌しつつ、９０〜１００℃の温度で３時間反応させ
て、透明粘稠なプレボリマーを得た。反応後、常法のジ
ブチルアミンートルエン溶液による塩酸逆滴定にて、系
中の残存イソシアネート基量を求めたところ、３．６５
％であった。

このようにして得られたプレボリマーに水酸基／イソシ
アネート基モル比が０．９０となるように、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
（モル比８０／２０）混合物を加え、２分間反応させた
後、遠心戒形機に注入し、１４０℃で１時間、硬化させ
て、板状ポリウレタンを得た。この威形物を１１０℃で
２４時間、二次架橋させた後、更に、室温にて２週間熟
威し、この後、所定寸法に裁断して、電子写真複写機用
クリーニング・ブレードを製作した。

実施例２ 実施例１において、水酸基／イソシアネート基９ １０ モル比が０．９０となるように、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（モル比６
　０／４　０）を用いた以外は、実施例１と同様にして
、クリーニング・ブレードを得た。

実施例３ ボリオールとしてのポリカプロラクトンエステル（ダイ
セル化学工業■製プラクセル２２ＯＮ、水酸基価５　６
．　０　）を７０℃で３時間、減圧下に乾燥した。この
ボリオール１００重量部をガラス製四つ目フラスコに仕
込み、窒素雰囲気下に撹拌しつつ、９０℃まで加温した
。

次いで、フラスコ中の上記ポリオールに触媒として、ジ
ブチルスズジラウレ−１−　０．　０　１重量部を加え
、撹拌した。この後、イソシアネート基／水酸基モル比
が約１．７となるように、トランス−１４−シクロヘキ
サンジイソシアネート１４重量部をフラスコに投入し、
窒素気流下、撹拌しつつ、９０〜１００℃の温度で３時
間反応させて、透明粘稠なプレボリマーを得た。系中の
残存イソシア不一ト基量は、２．５５％であった。

このようにして得られたプレボリマーに水酸基／イソシ
アネート基モル比が０．９０となるように、硬化剤とし
て、Ｌ４−ブタンジオール／トリメチロールプロパン（
モル比８　０／２　０）混合物を加え、２分間反応させ
た。

この後、実施例１と同様にして、電子写真複写機用クリ
ーニング・ブレードを製作した。

実施例４ 実施例３において、水酸基／イソシアネート基モル比が
０．９０となるように、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（モル比６　０／４
　０）を用いた以外は、実施例３と同様にして、クリー
ニング・ブレードを得た。

比較例１ ボリオールとしてのポリカプロラクトンエステル（ダイ
セル化学工業■製プラクセル２２０Ｎ、水酸基価５　６
．　０　＞を７０℃で３時間、減圧下に乾燥した。この
ポリオール１００重量部をガラス製四つ目フラスコに仕
込み、７０℃に保持した。

次いで、イソシアネート基／水酸基モル比が約Ｉｆ １２ ３．４となるように、４，４゛−ジフエニルメタンジイ
ソシアネート４２重量部をフラスコに投入し、窒素気流
下、撹拌しつつ、７０〜８０℃の温度で３時間反応させ
て、透明粘稠なプレボリマーを得た。

系中の残存イソシア未一ト基量は、７．１％であった。

このようにして得られたプレボリマーに水酸基／イソシ
アネート基モル比が０．９０となるように、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
（モル比８　０　／　２　０　）　１１　合物ヲ加え、
２分間反応させた。

この後、実施例１と同様にして、電子写真複写機用クリ
ーニング・ブレードを製作した。

比較例２ 比較例１において、水酸基／イソシアネート基モル比が
０．９０となるように、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（モル比６　０／４
　０）を用いた以外は、比較例１と同様にして、クリー
ニング・ブレードを得た。

以上のようにして得られたそれぞれのクリ一二１３ ング・ブレードの当初と５０℃での物性、及び１２０℃
で１０日間保持後の物性を第１表に示す。

５０℃での物性は、５０℃の雰囲気中に試料を２時間以
上放置した後、５０℃の雰囲気中で測定した。１２０℃
での物性は、試料を１２０℃の雰囲気中にＩＯ日間放置
し、次いで、室温に２時間以上放置した後、測定した。

また、実機による連続複写試験を行なって、不良画像が
生じるまでの連続複写枚数とクリーニング・ブレードの
摩耗量を求めた。結果を第１表に示す。尚、実施例１、
３及び比較例１と、実施例２、４及び比較例２とは、そ
れぞれ別の複写機を用いて測定した値である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ｐ−フェニレンジイソシアネートとトランス−１
   ，４−シクロヘキサンジイソシアネートとをイソシアネ
   ート基／水酸基モル比１．１〜４．０となるようにポリ
   オールと反応させて得られるウレタンプレポリマーを硬
   化剤にて硬化させてなることを特徴とする電子写真複写
   機用クリーニング・ブレード。