JP5492761B2 - Manufacturing method and apparatus for blade member for electrophotographic apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ等の電子写真プロセスを利用した電子写真装置に使用されるブレード部材の製造方法及び装置に関する。 The present invention relates to a blade member manufacturing method and apparatus used in an electrophotographic apparatus using an electrophotographic process such as an electrophotographic copying machine, a laser beam printer, and a facsimile machine.
従来から、電子写真プロセスを利用した電子写真装置には、各種ブレード部材が使用されている。具体的には、感光体上に形成された静電潜像に現像剤(トナーともいう。)を供給する現像ローラー周上のトナーを一定量にするための現像剤規制ブレードがある。また、現像されたトナー像を記録用紙等の転写材に転写した後に感光体上に残存するトナーを除去するためのクリーニングブレードがある。 Conventionally, various blade members are used in an electrophotographic apparatus using an electrophotographic process. Specifically, there is a developer regulating blade for making a constant amount of toner on the periphery of the developing roller that supplies developer (also referred to as toner) to the electrostatic latent image formed on the photoreceptor. There is also a cleaning blade for removing the toner remaining on the photoreceptor after the developed toner image is transferred to a transfer material such as recording paper.
この種のブレード部材は、感光体や現像ローラー等の表面に当接されることから、これらの表面を損傷させないように、一般に、弾性体が適用され、必要に応じて、金属製の支持部材と一体化され、支持部材を介して電子写真装置に接続される。これらの弾性体には、耐磨耗性、機械的特性に優れることから、ポリウレタン樹脂が通常使用される。 Since this type of blade member is in contact with the surface of a photoreceptor, a developing roller, etc., an elastic body is generally applied so as not to damage these surfaces, and if necessary, a metal support member And is connected to the electrophotographic apparatus via a support member. For these elastic bodies, polyurethane resins are usually used because of their excellent wear resistance and mechanical properties.
このようなポリウレタン樹脂からなる電子写真装置用ブレード部材を備える電子写真装置用ブレードは、一般的に下記の製造方法によって製造されていることが多い。 In general, an electrophotographic blade including such a polyurethane resin blade member is generally manufactured by the following manufacturing method.
一つは遠心成形法と呼ばれる製造方法で、円筒金型に原料を入れ、高速で回転させて遠心力により内周面に充填させ、加熱硬化させて薄肉円筒状のシートを成形する方法である。こうして得られた円筒状のシートを円筒金型から取り出し、必要に応じて二次架橋を行い所定寸法に切断することにより、電子写真装置用ブレード部材を作製する。それから、電子写真装置用ブレード部材の一側縁部を支持部材に接着剤等によって接着することにより、最終製品としてクリーニングブレードや現像剤量規制ブレードが完成する。 One is a manufacturing method called centrifugal molding, in which raw material is put into a cylindrical mold, rotated at high speed, filled into the inner peripheral surface by centrifugal force, and heat-cured to form a thin cylindrical sheet. . The thus obtained cylindrical sheet is taken out from the cylindrical mold, and is subjected to secondary cross-linking as necessary, and cut into a predetermined size to produce a blade member for an electrophotographic apparatus. Then, one side edge portion of the electrophotographic apparatus blade member is adhered to the support member with an adhesive or the like, thereby completing a cleaning blade or a developer amount regulating blade as a final product.
二つ目の方法として、型成形法である。あらかじめ接着剤等を塗布した支持部材を分割金型内にセットし、原料を分割金型内に注入し、加熱硬化し支持部材と電子写真装置用ブレード部材を一体に成形する方法である。その後、分割金型を開放して成形体を取り出す。エッジ(稜線)精度を確保するため、成形後に一側面側を切断する場合もある。 The second method is a mold forming method. This is a method in which a support member to which an adhesive or the like has been applied is set in a split mold, a raw material is injected into the split mold, heat-cured, and the support member and the electrophotographic apparatus blade member are integrally molded. Thereafter, the split mold is opened and the molded body is taken out. In order to ensure edge (ridgeline) accuracy, one side may be cut after molding.
これらの方法には、次のような改善すべき点がある。まず遠心成形法ではバッチ処理になり、連続自動化が困難である。また、型成形法では、大量生産には相当数の金型を準備する必要があり、硬化炉も必要になる。その結果、装置全体大きさが大きくなり、スペースの確保、装置コストの増加につながる。 These methods have the following points to be improved. First, the centrifugal molding method is a batch process, and continuous automation is difficult. In the molding method, it is necessary to prepare a considerable number of molds for mass production, and a curing furnace is also required. As a result, the overall size of the apparatus becomes large, which leads to securing space and increasing apparatus cost.
また、従来のポリウレタンシートを連続的に成形する方法として、熱硬化型ポリウレタン原料成分であるポリウレタンプレポリマーの液状物と架橋剤の液状物とを混合攪拌し、加熱された断面凹状の連続した金型内に吐出した後、加熱、加圧して一定幅で帯状の電子写真装置用ブレード部材を連続成形する方法がある。この技術では、連続的に電子写真装置用ブレード部材を成形することが可能であり、製造工程の自動化が容易で、簡略化でき設備コストを安くできるとしている。 In addition, as a conventional method for continuously forming a polyurethane sheet, a liquid material of a polyurethane prepolymer which is a thermosetting polyurethane raw material component and a liquid material of a crosslinking agent are mixed and stirred, and heated in a continuous cross-section with a concave shape. There is a method of continuously forming a belt-like blade member for an electrophotographic apparatus with a constant width by heating and pressurizing after discharging into a mold. According to this technique, it is possible to continuously form a blade member for an electrophotographic apparatus, and the manufacturing process can be easily automated, simplified, and the equipment cost can be reduced.
このような製造方法として、加熱した成形ドラムの溝にポリウレタン組成物を注入し、ポリウレタン組成物が増粘したところで、エンドレスベルトで覆う方法が記載されている。しかしながら、この方法では、ポリウレタン組成物が成形ドラムの溝に接触した直後から硬化が開始され、エンドレスベルトの接触面側と、成形ドラムの接触面側間で、硬化の程度に差が生じ、硬化むらが生じる傾向にある。また、硬化速度が速い場合は、ポリウレタン組成物が成型溝全体に行き亘らずに、目的の形状に成形できない場合もある。(例えば、特許文献1)。 As such a production method, a method is described in which a polyurethane composition is poured into a groove of a heated molding drum and the polyurethane composition is thickened and covered with an endless belt. However, in this method, curing starts immediately after the polyurethane composition comes into contact with the groove of the molding drum, resulting in a difference in the degree of curing between the contact surface side of the endless belt and the contact surface side of the molding drum. Unevenness tends to occur. When the curing rate is high, the polyurethane composition may not reach the entire molding groove and may not be molded into the target shape. (For example, patent document 1).
また、従来のポリウレタン樹脂を使用するシートを連続的に成形する別の方法として、外周面の全周にわたり成形面を形成した成形ドラムと、成形ドラムの外周面の一部に圧接されたエンドレスベルトにより連続的にシートを成形する装置において、エンドレスベルトの背面から背圧ロールによって加圧する熱硬化エラストマー連続成形装置が記載されている。この装置は、気泡の混入を抑制できるものの、エンドレスベルトによる加圧前にポリウレタン組成物が増粘した場合、均一な厚さの成形体が得られないこともあり、背圧ロールをエンドレスベルトに押圧させる荷重装置等が必要になり、装置が複雑になる可能性もある。(例えば、特許文献2)。 In addition, as another method of continuously forming a sheet using a conventional polyurethane resin, a forming drum having a forming surface formed on the entire outer periphery and an endless belt press-contacted to a part of the outer periphery of the forming drum Describes a thermosetting elastomer continuous molding apparatus that pressurizes a sheet from the back of an endless belt with a back pressure roll. Although this device can suppress the mixing of bubbles, if the polyurethane composition thickens before pressurization by the endless belt, a molded product with a uniform thickness may not be obtained. A load device or the like to be pressed is required, and the device may be complicated. (For example, patent document 2).
本発明は、ポリウレタン組成物をその流動性を維持し気泡の混入を抑制して成型キャビティに充填し、硬化むらを抑制し、厚さが一定で外観に優れ高品質の電子写真装置用ブレード部材を効率よく、安価に製造可能な製造方法やその装置を提供することにある。 The present invention is a high-quality blade member for an electrophotographic apparatus that maintains the fluidity of the polyurethane composition, suppresses the mixing of bubbles and fills the molding cavity, suppresses unevenness of curing, has a uniform thickness, and has an excellent appearance. Is to provide a manufacturing method and an apparatus thereof that can be manufactured efficiently and inexpensively.
本発明は、外周面に連続した成形用溝を形成した成形ドラムと該成形ドラムの外周面に当接されたエンドレスベルトとにより形成される成型キャビティを用いて、原材料を混合攪拌する工程、混合攪拌した材料を注入する工程、該成形ドラムと該エンドレスベルトの挟み込み部によって加熱硬化する工程、加熱硬化後の成形体を該成形ドラムと該エンドレスベルトから離型する工程、該成形体を所定寸法に切断する工程、を有する電子写真装置用ブレード部材の製造方法において、
該電子写真装置用ブレード部材は、ポリウレタン組成物を加熱硬化したポリウレタン樹脂で形成されたものであり、
かつ、該ポリウレタン組成物の混合攪拌終了後注入前の粘度をV1、該成形ドラムと該エンドレスベルトの挟み込み部にて、加熱硬化を始める時の該ポリウレタン組成物の粘度をV2とした時、V1が500mPa・s以上、3000mPa・s以下であり、V1とV2粘度比(V2/V1)が、1≦V2/V1≦1.5で表され、
かつ、注入工程における該ポリウレタン組成物の配置位置は、該成形ドラムと該エンドレスベルトが初めに接触する部分から該エンドレスベルトの移動方向に対して上流側の該エンドレスベルト上の該成形用溝に対向する位置にあることを特徴とする電子写真装置用ブレード部材の製造方法に関する。
The present invention includes a step of mixing and stirring raw materials using a molding cavity formed by a molding drum formed with continuous molding grooves on the outer peripheral surface and an endless belt in contact with the outer peripheral surface of the molding drum, A step of injecting the agitated material, a step of heat-curing by the sandwiched portion of the forming drum and the endless belt, a step of releasing the heat-cured formed body from the forming drum and the endless belt, and the predetermined size of the formed body In the method of manufacturing a blade member for an electrophotographic apparatus, the step of cutting into
The electrophotographic blade member is formed of a polyurethane resin obtained by heat-curing a polyurethane composition,
When the viscosity of the polyurethane composition is V1 after the mixing and stirring of the polyurethane composition and before the injection is V1, and the viscosity of the polyurethane composition when starting the heat curing at the sandwiched portion of the molding drum and the endless belt is V2. Is 500 mPa · s or more and 3000 mPa · s or less, and the V1 and V2 viscosity ratio (V2 / V1) is represented by 1 ≦ V2 / V1 ≦ 1.5,
The polyurethane composition is disposed in the molding groove on the endless belt on the upstream side of the moving direction of the endless belt from the portion where the molding drum and the endless belt first contact each other. The present invention relates to a method for manufacturing a blade member for an electrophotographic apparatus, wherein the blade member is in an opposing position.
また、本発明は、外周面に連続した成形用溝を形成した成形ドラムと該成形ドラムの外周面に当接されたエンドレスベルトとにより形成される成型キャビティに、混合攪拌した材料を注入する手段、該成形ドラムと該エンドレスベルトの挟み込み部によって加熱硬化する手段、加熱硬化後の成形体を該成形ドラムと該エンドレスベルトから離型する手段、該成形体を所定寸法に切断する手段を有する電子写真装置用ブレード部材製造装置において、
該電子写真装置用ブレード部材はポリウレタン組成物を加熱硬化したポリウレタン樹脂で形成されたものであり、かつ、該ポリウレタン組成物の混合攪拌終了後の粘度をV1、該成形ドラムと該エンドレスベルトの挟み込み部によって加熱硬化を始める時の該ポリウレタン組成物の粘度をV2とした時、V1が500mPa・s以上、3000mPa・s以下であり、V1とV2粘度比(V2/V1)が、1≦V2/V1≦1.5で表され、
かつ、該ポリウレタン組成物の配置位置が、該成形ドラムと該エンドレスベルトとが初めに接触する位置から該エンドレスベルトの移動方向に対して上流側に5mm以上、350mm以内の該エンドレスベルト上であって、該成形用溝に対向する位置であり、かつ該ポリウレタン組成物の吐出位置が、該配置位置から垂直方向に上方に5mm以上、200mm以内であることを特徴とする電子写真装置用ブレード部材製造装置に関する。
Further, the present invention provides means for injecting a mixed and stirred material into a molding cavity formed by a molding drum having a continuous molding groove on the outer peripheral surface and an endless belt in contact with the outer peripheral surface of the molding drum. An electronic device having means for heat-curing by a sandwiching portion between the forming drum and the endless belt, means for releasing the heat-cured formed body from the forming drum and the endless belt, and means for cutting the formed body into a predetermined size In a blade member manufacturing apparatus for a photographic apparatus,
The blade member for an electrophotographic apparatus is formed of a polyurethane resin obtained by heat-curing a polyurethane composition, and the viscosity after mixing and stirring of the polyurethane composition is V1, and the molding drum and the endless belt are sandwiched. V1 is 500 mPa · s or more and 3000 mPa · s or less, and V1 and V2 viscosity ratio (V2 / V1) is 1 ≦ V2 / V. V1 ≦ 1.5,
The polyurethane composition is disposed on the endless belt within a range of 5 mm or more and within 350 mm upstream from the position where the molding drum and the endless belt first contact each other with respect to the moving direction of the endless belt. The blade member for an electrophotographic apparatus, wherein the blade member is a position facing the molding groove, and a discharge position of the polyurethane composition is 5 mm or more and 200 mm or less upward in the vertical direction from the arrangement position. It relates to a manufacturing apparatus.
本発明の電子写真装置用ブレード部材の製造方法は、ポリウレタン組成物をその流動性を維持し気泡の混入を抑制して成型キャビティに充填し、硬化むらを抑制し、厚さが一定で、外観に優れ高品質の電子写真装置用ブレード部材を効率よく、安価に製造できる。 The method for producing a blade member for an electrophotographic apparatus according to the present invention comprises filling a molding composition with a polyurethane composition while maintaining its fluidity and suppressing bubble mixing, suppressing unevenness in curing, having a constant thickness, and having an external appearance. It is possible to manufacture an excellent and high-quality blade member for an electrophotographic apparatus efficiently and inexpensively.
本発明の電子写真装置用ブレード部材の製造方法は、原材料を混合攪拌する工程、外周面に連続した成形用溝を形成した成形ドラムと該成形ドラムの外周面に当接されたエンドレスベルトとにより形成される成型キャビティに、混合攪拌した材料を注入する工程、該成形ドラムと該エンドレスベルトの挟み込み部によって加熱硬化する工程、加熱硬化後の成形体を該成形ドラムと該エンドレスベルトから離型する工程、該成形体を所定寸法に切断する工程を有する。 The method for producing a blade member for an electrophotographic apparatus according to the present invention comprises a step of mixing and stirring raw materials, a forming drum having a continuous forming groove formed on the outer peripheral surface, and an endless belt in contact with the outer peripheral surface of the forming drum. The step of injecting the mixed and stirred material into the molding cavity to be formed, the step of heat-curing by the sandwiched portion of the molding drum and the endless belt, and releasing the molded body after the heat-curing from the molding drum and the endless belt And a step of cutting the molded body into a predetermined dimension.
[原材料]
上記原材料としては、ウレタン樹脂を形成するポリイソシアネートとポリオールとを挙げることができる。好ましくは、
(A)ポリイソシアネート
(B)数平均分子量が1000〜4000のアジペート系ポリエステルポリオール
(C)分子量200以下の鎖延長剤
(D)イソシアヌレート化触媒20ppm以上、500ppm以下とウレタン化触媒200ppm以上、1500ppm以下
を使用することが好ましい。
[raw materials]
As said raw material, the polyisocyanate and polyol which form a urethane resin can be mentioned. Preferably,
(A) Polyisocyanate (B) Adipate polyester polyol having a number average molecular weight of 1000 to 4000 (C) Chain extender having a molecular weight of 200 or less (D)
(A)ポリイソシアネートとしては、例えば、具体的に以下のものを例示することができる。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(IPDI)、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水添MDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMHDI)。トリレンジイソシアネート(TDI)、カルボジイミド変性MDI、ポリメチレン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)、キシレンジイソシアネート(XDI)。 Specific examples of (A) polyisocyanate include the following. 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), isophorone diisocyanate (IPDI), 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI), trimethylhexamethylene diisocyanate (TMHDI). Tolylene diisocyanate (TDI), carbodiimide modified MDI, polymethylene phenyl polyisocyanate (PAPI), orthotoluidine diisocyanate (TODI), naphthylene diisocyanate (NDI), xylene diisocyanate (XDI).
ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)、パラフェニレンジイソシアネート(PDI)、リジンジイソシアネートメチルエステル(LDI)、ジメチルジイソシアネート(DDI)等。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中、特に、MDIを用いることが好ましい。 Hexamethylene diisocyanate (HMDI), paraphenylene diisocyanate (PDI), lysine diisocyanate methyl ester (LDI), dimethyl diisocyanate (DDI) and the like. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, it is particularly preferable to use MDI.
上記(B)アジペート系ポリエステルポリオールとしては、具体的に以下のものを例示することができる。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。これらは数平均分子量が1000〜4000であることが好ましい。 Specific examples of the (B) adipate-based polyester polyol include the following. Polyethylene adipate polyester polyol, polybutylene adipate polyester polyol, polyhexylene adipate polyester polyol, polyethylene-propylene adipate polyester polyol, polyethylene-butylene adipate polyester polyol, polyethylene-neopentylene adipate polyester polyol. These preferably have a number average molecular weight of 1000 to 4000.
ポリオールの数平均分子量が1000以上であれば、得られるウレタン樹脂の物性が低下するのを抑制することができ、4000以下であればプレポリマーの粘度が増大し取扱が困難になるのを抑制することができ、ポリウレタンの硬化むらを抑制することができる。アジペート系ポリエステルポリオールの使用量は、質量%として、硬化体全質量に対して40〜80%であることが好ましい。 If the number average molecular weight of the polyol is 1000 or more, the physical properties of the resulting urethane resin can be prevented from decreasing, and if it is 4000 or less, the viscosity of the prepolymer is increased and handling is difficult. It is possible to suppress unevenness in curing of the polyurethane. The use amount of the adipate-based polyester polyol is preferably 40 to 80% with respect to the total mass of the cured body as mass%.
上記(C)鎖延長剤としては、グリコール等の低分子量のポリオールを用いることができ、具体的には、以下のものを例示することができる。エチレングリコール(EG)、ジエチレングリコール(DEG)、プロピレングリコール(PG)、ジプロピレングリコール(DPG)、1,4−ブタンジオール(1,4−BD)、ヘキサンジオール(HD)、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、P−キシリレングリコール(テレフタリルアルコール)、トリエチレングリコール等。 As said (C) chain extender, low molecular weight polyols, such as glycol, can be used, Specifically, the following can be illustrated. Ethylene glycol (EG), diethylene glycol (DEG), propylene glycol (PG), dipropylene glycol (DPG), 1,4-butanediol (1,4-BD), hexanediol (HD), 1,4-cyclohexanediol . 1,4-cyclohexanedimethanol, P-xylylene glycol (terephthalyl alcohol), triethylene glycol and the like.
また、上記グリコールの他に、その他の多価アルコールを使用することができ、例えば、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、ソルビトール等を挙げることができる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることもできる。鎖延長剤の分子量は200以下であることが、ハードセグメントの密度を高くすることができ、機械的特性の優れたブレード部材を形成することができる。鎖延長剤の使用量は、質量%として、硬化体全質量に対して2〜15%であることが好ましい。 In addition to the glycol, other polyhydric alcohols can be used, and examples include trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, sorbitol, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. When the molecular weight of the chain extender is 200 or less, the density of the hard segments can be increased, and a blade member having excellent mechanical properties can be formed. It is preferable that the usage-amount of a chain extension agent is 2 to 15% with respect to the hardening body total mass as mass%.
上記(D)イソシアヌレート化触媒は、硬化反応を促進させることができ、製造時間の短縮及び装置の小型化を図ることができ、製造効率を向上させ、装置が安価になる。また、感温性を持たせることによって、室温では反応を遅らせ、加温によって硬化を促進させることもできる。イソシアヌレート化触媒の使用量は、原材料中、20ppm以上、500ppm以下とすることが好ましい。イソシアヌレート触媒の使用量が20ppm以上であれば、硬化反応を促進させることができ、500ppm以下であれば、原材料の混合攪拌工程中に硬化反応が開始するのを抑制することができる。 The (D) isocyanurate-forming catalyst can promote the curing reaction, can shorten the production time and reduce the size of the apparatus, improve the production efficiency, and reduce the cost of the apparatus. Further, by imparting temperature sensitivity, the reaction can be delayed at room temperature, and curing can be accelerated by heating. The amount of the isocyanurate catalyst used is preferably 20 ppm or more and 500 ppm or less in the raw material. If the amount of the isocyanurate catalyst used is 20 ppm or more, the curing reaction can be promoted, and if it is 500 ppm or less, the initiation of the curing reaction during the raw material mixing and stirring step can be suppressed.
イソシアヌレート化触媒としては、例えば、以下のものを挙げることができる。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。 Examples of the isocyanurate-forming catalyst include the following. Tertiary amines such as N-ethylpiperidine, N, N'-dimethylpiperazine, N-ethylmorpholine. Tetraalkylammonium hydroxides and organic weak acid salts such as tetramethylammonium, tetraethylammonium and tetrabutylammonium. Hydroxyalkylammonium hydroxides and organic weak acid salts such as trimethylhydroxypropylammonium and triethylhydroxypropylammonium.
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金属塩。これらは単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中では、加温によって硬化反応が開始される感温性を持ち、成形後にブルームして他の部品に影響を及ぼすことのないカルボン酸の金属塩が好ましい。 Metal salts of carboxylic acids such as acetic acid, propionic acid, butyric acid, caproic acid, capric acid, valeric acid, octylic acid, myristic acid, naphthenic acid. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, a metal salt of a carboxylic acid that has a temperature sensitivity that initiates a curing reaction by heating and that does not bloom after molding and does not affect other parts is preferable.
ウレタン化触媒を用いることにより、ブレード部材として必要な弾性や柔軟性、機械的強度、耐摩擦性等の適正を有するブレード部材を得ることができる。ウレタン化触媒の使用量は、原材料中、200ppm以上、1500ppm以下であることが好ましく、より好ましくは、300ppm以上、1000ppm以下である。ウレタン化触媒の使用量が、200ppm以上であれば、ウレタン化反応を促進させ、ブレード部材として必要な特性を有するブレード部材を得ることができ、1500ppm以下であれば、原材料の混合攪拌工程中にウレタン化反応が開始するのを抑制することができる。 By using the urethanization catalyst, it is possible to obtain a blade member having appropriate properties such as elasticity, flexibility, mechanical strength, and friction resistance necessary for the blade member. The amount of the urethanization catalyst used is preferably 200 ppm or more and 1500 ppm or less, more preferably 300 ppm or more and 1000 ppm or less in the raw material. If the amount of the urethanization catalyst used is 200 ppm or more, the urethanization reaction is promoted, and a blade member having the necessary characteristics as a blade member can be obtained. If it is 1500 ppm or less, the raw material is mixed and stirred. Initiation of the urethanization reaction can be suppressed.
ウレタン化触媒としては、例えば、以下のものを挙げることができる。ジメチルエタノールアミンなどのアミノアルコール、トリエチルアミンなどのトリアルキルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,3−ブタンジアミンなど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。ジブチル錫ジラウレートなどの金属触媒。これらは、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
[電子写真装置用ブレード部材製造方法、製造装置]
以下、本発明における製造方法の実施の形態を製造装置と併せて図面に基づいて説明する。図1は電子写真装置用ブレード部材製造装置の一例を示す概略図である。
Examples of the urethanization catalyst include the following. Amino alcohols such as dimethylethanolamine, trialkylamines such as triethylamine, tetraalkyldiamines such as N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,3-butanediamine, triethylenediamine, piperazine, and triazine. Metal catalysts such as dibutyltin dilaurate. These can be used alone or in combination of two or more.
[Blade member manufacturing method and apparatus for electrophotographic apparatus]
Embodiments of a manufacturing method according to the present invention will be described below together with a manufacturing apparatus based on the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an example of a blade member manufacturing apparatus for an electrophotographic apparatus.
(計量・混合・攪拌)
初めに、ポリウレタン組成物を計量、混合攪拌して混合物を調製する。図1に示すようにポリウレタン組成物を混合攪拌する装置は、少なくとも2台のタンク10及び11を備える。また、各タンク出口から計量ポンプ12及び13を介してミキシングヘッド16に接続され、吐出・循環用配管14及び15によってミキシングヘッド16とタンク10及び11を接続している。さらにミキシングヘッド16は液状物の導入口と吐出口を備えたチャンバー内に攪拌用回転子を備えた公知の構造からなり、ポリウレタン組成物を高精度に吐出できる。このような定量混合機を用い、計量ポンプにより一定量ミキシングヘッドに供給し、均一に混合攪拌を行う。
(Weighing, mixing, stirring)
First, a polyurethane composition is measured, mixed and stirred to prepare a mixture. As shown in FIG. 1, the apparatus for mixing and stirring the polyurethane composition includes at least two
(注入)
次に、図2に示すように、成形装置は、外周面に回転方向にブレード部材の原型体の連続した成形用溝18gを有した成形ドラム18と、成形ドラム18の外周面の一部に成形用溝18gを覆うように配置されたエンドレスベルト19を配設する構成をしている。また、成形ドラム18に内蔵または近接した位置、或いは、成形ドラム18とエンドレスベルト19の圧接された部分のエンドレスベルト19側に密接または近接に配置された加熱手段を備える。加熱手段により、図2に示す成形ドラム18上の成形用溝18gとエンドレスベルト19とに囲まれた成形キャビティ部23内で、成形用溝18g内に注液されたポリウレタン組成物を加熱硬化することができる。
(Injection)
Next, as shown in FIG. 2, the molding apparatus includes a
成形ドラム18は、例えば、硬質アルミニウム、鉄、ステンレス等からなり、成形ドラムの中心部は、水平な回転軸17により回転自在に支持され、駆動装置により所定速度で回転する。
The forming
成形ドラム18の外周面に連続して形成されている成形用溝18gの形状としては、製造される電子写真装置用ブレード部材の形状に合わせて適宜選択される。例えば、図3(a)に示すように断面が長方形の形状であってもよく、図3(b)に示すように断面が台形の形状であってもよい。
The shape of the
またエンドレスベルト19は、例えばステンレス等の金属帯板からなる。ステンレス以外の樹脂ベルトなどでも機構は、可能であるが、その時には、樹脂ベルトの外側から加熱可能な手段を用いることが好ましい。
Moreover, the
エンドレスベルト19は、成形ドラム18とは別の駆動機構をもつ駆動ロール20、エンドレスベルト走行を調整するガイドロール21、エンドレスベルト19に張力を付与するテンションロール22に掛け渡されている。成形ドラム18とエンドレスベルト19は同等の周速で回転する。
The
また、成形ドラム18とエンドレスベルト19の駆動手段を別にすることが、エンドレスベルト19のテンションの低荷重化を図ることができるため好ましい。駆動手段としては、例えばモータ、クラッチ、ブレーキなどの組み合わせを行うことが考えられる。しかし、成形ドラム18の周速に合わせて、成形ドラム18とエンドレスベルト19のテンションを一定化するために、成形ドラム18は、モータによる駆動、エンドレスベルト19はパウダーブレーキとモータによる駆動が好ましい。尚、エンドレスベルト19のキズ、成形品の模様などを考慮しながら、成形ドラム18周速とエンドレスベルト19周速を設定することが好ましい。
Further, it is preferable to separate the driving means for the forming
エンドレスベルト19に張力を付与するテンションロール22のテンションは、エンドレスベルト19駆動間テンションへの影響、エンドレスベルト19の折れなどを考慮しながらエンドレスベルト19が成形ドラム18に押し当てるテンションに対して同等以下にすることが好ましい。
(加熱方法)
前記加熱手段の加熱方法としては、外部または成形ドラム18内部からの加熱方法があるが、外部からでは、外乱(室温など)に影響を受けたりするために、成形ドラム18を直接加熱する内部加熱が好ましい。内部加熱を行う手段としては、ヒータ、オイル、水などの手段があるが、省スペース、温度管理の面から、ヒータが最適である。成形品への外観異常等を考慮しながら、所定温度±5度以内にすることが望ましい。
The tension of the
(Heating method)
As the heating method of the heating means, there is a heating method from the outside or from the inside of the
図1に示す装置において、原料配置手段であるミキシングヘッド16にはポリウレタン組成物を所定速度で吐出できる吐出口28が設けられている。ミキシングヘッド16内のポリウレタン組成物は、吐出口28より吐出され、エンドレスベルト19上に配置される。この時、成形ドラム18およびエンドレスベルト19は所定の速度で回転しており、成形ドラム18とエンドレスベルト19によって形成される空間部(溝)に対応する必要量が連続的に注入される。なお、本発明において吐出口28の位置を吐出位置とする。
In the apparatus shown in FIG. 1, the mixing
[粘度の規定]
本発明に係る方法では、電子写真装置用ブレード部材を成形する場合、成形ドラム18の外周面に連続して形成されている成形用溝18gに、ポリウレタン組成物が効率よく流れることが必要である。本発明に示す少なくとも2種の原材料によるポリウレタン組成物は、混合攪拌することにより反応が開始され、増粘が進んでいくため、良好な流動性を得るためには、混合攪拌終了後注入前の粘度から、成形ドラム18とエンドレスベルト19の挟み込み部において、加熱硬化を始める時のポリウレタン組成物の粘度が重要な項目となる。計量ポンプ12及び13によって定量された原材料がミキシングヘッド16によって混合攪拌終了後注入前の粘度をV1とし、ミキシングヘッド16の吐出口より注入された原材料が、成形ドラム18とエンドレスベルト19の挟み込み部において、加熱硬化を始める時のポリウレタン組成物の粘度をV2とした時、V1とV2の粘度比V2/V1が、1≦V2/V1≦1.5で表される。ポリウレタン組成物の粘度をこの範囲にするには、ポリウレタン組成物の種類と配合比率、混合攪拌時の温度を調整して行うことが出来る。
[Viscosity]
In the method according to the present invention, when the blade member for an electrophotographic apparatus is molded, it is necessary that the polyurethane composition efficiently flows into the
V1が500mPa・s未満ではエンドレスベルト上に配置する時点で、ポリウレタン組成物の流動性が高すぎる。このため、エンドレスベルト上で流れ広がってしまい、後に成形ドラムと接触しても成形ドラムの成形溝を充満できず、電子写真装置用ブレード部材として必要な大きさ、厚みを得られなくなってしまう。一方、V1が3000mPa・sより大きいとポリウレタン組成物の流動性が低すぎるため、成形溝へ広がらず、これもまた電子写真装置用ブレード部材として必要な大きさ、厚みが得られない。エンドレスベルト上での流れ性、成形ドラムへの充填性の観点から、より良好なのは、粘度V1が800mPa・s以上、2000mPa・s以下である。 When V1 is less than 500 mPa · s, the fluidity of the polyurethane composition is too high when it is placed on the endless belt. For this reason, the flow spreads on the endless belt, and even if it comes into contact with the molding drum later, the molding groove of the molding drum cannot be filled, and the size and thickness required as a blade member for an electrophotographic apparatus cannot be obtained. On the other hand, when V1 is greater than 3000 mPa · s, the fluidity of the polyurethane composition is too low, so that it does not spread into the forming groove, and this also fails to provide the size and thickness necessary for a blade member for an electrophotographic apparatus. From the viewpoint of the flowability on the endless belt and the filling property to the forming drum, the viscosity V1 is more preferably 800 mPa · s or more and 2000 mPa · s or less.
吐出直前の粘度V1は、混合攪拌直後にサンプリングを行い、測定した値をV1とした。測定は、ブルックフィールド製デジタル粘度計を使用し、測定用スピンドルの回転数10rpmにして測定を行った。 The viscosity V1 immediately before discharge was sampled immediately after mixing and stirring, and the measured value was V1. The measurement was carried out using a Brookfield digital viscometer with a measuring spindle rotating at 10 rpm.
V1とV2の粘度比V2/V1が1未満になると、成形ドラム18とエンドレスベルト19によって挟み込む時点での粘度が低下することになり、溝幅に広がらず、重力に従う方向に流れ出してしまい、必要なブレード幅を得られない場合がある。
If the viscosity ratio V2 / V1 between V1 and V2 is less than 1, the viscosity at the time of being sandwiched between the forming
また、V1とV2の粘度比V2/V1が1.5より大きいと、成形ドラム18とエンドレスベルト19で挟み込む時点で必要以上に増粘しており、成形ドラム18の成形溝内に充分に流れきらず必要なブレード幅を得られない場合がある。また、増粘している材料を無理に成形ドラム18とエンドレスベルト19によって押しつぶすことになり、表面の模様の発生や物性のムラが生じてしまう。
Further, if the viscosity ratio V2 / V1 of V1 and V2 is larger than 1.5, the viscosity is increased more than necessary when sandwiched between the
成型キャビティの始点におけるポリウレタン組成物の粘度V2を上記範囲に調整するには、エンドレスベルトの温度調整によっても達成することができる。エンドレスベルトの温度は、15℃〜60℃の範囲に調整することが好ましい。ここで、成形ドラム18とエンドレスベルト19の挟み込み部において、加熱硬化を始める時のポリウレタン組成物の粘度V2は、ポリウレタン組成物の配置位置から成形ドラムとエンドレスベルトの挟み込み開始位置までに要する時間を計測算出し、ポリウレタン組成物を混合攪拌後、ブルックフィールド製デジタル粘度計にセットしてから前述にて算出した時間が経過した時の粘度を測定した。
Adjustment of the viscosity V2 of the polyurethane composition at the starting point of the molding cavity to the above range can also be achieved by adjusting the temperature of the endless belt. The temperature of the endless belt is preferably adjusted to a range of 15 ° C to 60 ° C. Here, the viscosity V2 of the polyurethane composition at the time of starting the heat curing at the sandwiching portion between the
[配置位置]
また、本発明に係る方法では、注入工程におけるポリウレタン組成物の配置位置は、成形ドラムとエンドレスベルトが初めに接触する部分からエンドレスベルトの移動方向に対して上流側のエンドレスベルト上の成形用溝に対向する位置にある。なお、本発明において該位置を配置位置とする。
[Positions]
In the method according to the present invention, the polyurethane composition is disposed in the pouring step in the molding groove on the endless belt on the upstream side with respect to the moving direction of the endless belt from the portion where the molding drum and the endless belt first contact each other. It is in the position opposite to. In the present invention, this position is the arrangement position.
また、ポリウレタン組成物の配置位置は、成形ドラム18とエンドレスベルト19が初めに接触する部分からエンドレスベルト19の移動方向に対して上流側5mm以上、350mm以内のエンドレスベルト19上であって、前記成形用溝に対向する位置であることが好ましい。(図4中、aで示す)上記位置が5mm未満であると吐出されたポリウレタン組成物は、注入時の気泡混入や注入ムラが発生してしまうため所望のブレード部材が得られない場合がある。また、350mmより大きいと、吐出されたポリウレタン組成物が上記空間部(溝)の幅を超えて流れ広がってしまい、所望のブレード部材の大きさ(厚み)が得られない場合がある。本発明の配置位置は、エンドレスベルト19上の成形用溝に対向する位置に調整し、調整方法はシリンダー、NC、メカストッパー等、公知技術の中から選択すれば良い。
Further, the polyurethane composition is disposed on the
[吐出位置]
ここで、定量混合機のミキシングヘッド16の吐出口位置(吐出位置)28はポリウレタン組成物配置位置から垂直方向上方に5mm以上、200mm以内のエンドレスベルト19上空に配置することが好ましい。(図4中、bで示す)5mm未満であると吐出口が吐出されたポリウレタン組成物と接触しやすくなり、吐出口が汚れてしまう場合があり、その結果、注入したポリウレタン組成物に異物が混入し、高品質な電子写真装置用ブレード部材が得られなくなってしまう可能性がある。200mmより高い位置から吐出すると、吐出口周辺の空気の流れ等、周囲環境の影響を受けやすく、吐出液の揺らぎ等が生じる。このため、成形用溝に対応するエンドレスベルト19上の適正位置にポリウレタン組成物がずれて配置されたり、ポリウレタン組成物への気泡の混入が発生してしまう場合がある。
[Discharge position]
Here, the discharge port position (discharge position) 28 of the mixing
本発明に示すポリウレタン組成物は、加熱によって硬化反応が促進されるが、ポリウレタン組成物は、加熱機構を持たないエンドレスベルト19上に注入されることにより、熱で加速されるウレタン重合反応が進まず、増粘を抑えられる。エンドレスベルト19は加熱された成形ドラムと接触後、接触表面が即座に昇温し、エンドレスベルト19上に注入されたポリウレタン組成物は、成形ドラム18上の成形用溝に移動充填されると加熱かつ加圧され、ウレタン重合反応が開始される。これにより、ポリウレタン組成物をムラなく均一に硬化することができる。成形ドラム18上の溝部分にポリウレタン組成物を注入すると、初めに接触した面から硬化が進行するため、加熱された成形ドラム18接触面のみ先行して硬化が進行し、エンドレスベルト19接触面と硬化ムラによる表面模様、物性の不均一性が発生してしまう。成形ドラム18と接触していない部分にエンドレスベルト19を冷却する冷却機構を設けても良い。
In the polyurethane composition shown in the present invention, the curing reaction is accelerated by heating. However, the polyurethane composition is injected onto the
(硬化)
次に成形ドラム18の成形用溝とエンドレスベルト19により構成される空間部23にポリウレタン組成物を充満させながら所定の時間を加熱硬化する。これにより、ポリウレタン組成物のウレタン重合反応が成形ドラム18とエンドレスベルト19から離型可能な程度まで完了し、必要な幅と厚みおよび表面性を備えた電子写真装置用ブレード部材原型体が連続的に形成される。なお、図1に示す製造装置を用いた本実施形態においては、加熱温度は80〜200℃程度が好ましく、ウレタン重合反応の進行により、ポリウレタン組成物が成形ドラム18とエンドレスベルト19から離型可能な程度までかかる時間は20秒から90秒である。しかし、成形ドラム18とエンドレスベルト19から離型可能な程度までに硬化が終了していれば、離型を行うことが可能であるため、加熱温度、加熱時間はポリウレタン組成物の組成、製造装置の構成に合わせて適宜選択することができる。
(Curing)
Next, the
(離型・切断)
こうして加熱硬化終了したポリウレタン樹脂を、成形ドラム18とエンドレスベルト19から離型手段24により離型される。
成形ドラム18は少なくともポリウレタン組成物が接触する部分、例えば、成形用溝18gに離型処理を施すことが望ましい。離型処理は、離型剤処理装置等を用い、型表面に離型剤を塗布する方法、成形ドラム18の表面にPTFE、フッ素含有メッキ等のメッキ処理を行う方法、シリコン等離型性のある樹脂をコーティングする方法等が挙げられる。しかし、ウレタン樹脂の離型が可能であれば適したものを選択すれば良い。
(Release / cutting)
The polyurethane resin thus heat-cured is released from the forming
It is desirable that the
また、エンドレスベルト19についても、少なくともポリウレタン組成物が、接触する部分に離型処理を施すことが望ましい。離型処理の方法としては、前記成形ドラム18に対して行う離型処理と同様の方法により行うことができる。
Further, for the
離型されたポリウレタン樹脂の帯状の成型体29を、搬送25し、所定の寸法に切断26され、ブレード部材30とする。切断は刃物によるNC切断、プレス抜き型等公知の方法から適したものを選択すれば良い。
The strip-shaped molded body 29 of polyurethane resin that has been released from the mold is conveyed 25 and cut 26 to a predetermined size to obtain a
本発明の電子写真装置用ブレード部材製造装置は、以下の手段を有する。
外周面に連続した成形用溝を形成した成形ドラムと該成形ドラムの外周面に当接されたエンドレスベルトとにより形成される成型キャビティに、混合攪拌した材料を注入する手段。該成形ドラムと該エンドレスベルトの挟み込み部によって加熱硬化する手段。
加熱硬化後の成形体を該成形ドラムと該エンドレスベルトから離型する手段。
該成形体を所定寸法に切断する手段。
The blade member manufacturing apparatus for an electrophotographic apparatus of the present invention has the following means.
Means for injecting the mixed and agitated material into a molding cavity formed by a molding drum having a continuous molding groove on the outer peripheral surface and an endless belt in contact with the outer peripheral surface of the molding drum. Means for heat-curing by a sandwiching portion between the forming drum and the endless belt;
A means for releasing the molded body after heat curing from the molding drum and the endless belt.
Means for cutting the molded body into a predetermined dimension.
該電子写真装置用ブレード部材はポリウレタン組成物を加熱硬化したポリウレタン樹脂で形成されたものである。かつ、該ポリウレタン組成物の混合攪拌終了後の粘度をV1、該成形ドラムと該エンドレスベルトの挟み込み部によって加熱硬化を始める時の該ポリウレタン組成物の粘度をV2とした時、V1が500mPa・s以上、3000mPa・s以下であり、V1とV2粘度比(V2/V1)が、1≦V2/V1≦1.5で表される。 The blade member for an electrophotographic apparatus is formed of a polyurethane resin obtained by heat-curing a polyurethane composition. V1 is 500 mPa · s, where V1 is the viscosity after mixing and stirring of the polyurethane composition, and V2 is the viscosity of the polyurethane composition when heat curing is started by the sandwiched portion of the molding drum and the endless belt. The V1 and V2 viscosity ratio (V2 / V1) is expressed as 1 ≦ V2 / V1 ≦ 1.5.
そして、該ポリウレタン組成物の配置位置が、該成形ドラムと該エンドレスベルトとが初めに接触する位置から該エンドレスベルトの移動方向に対して上流側に5mm以上、350mm以内の該エンドレスベルト上であって、該成形用溝に対向する位置である。更に、該ポリウレタン組成物の吐出位置が、該配置位置から垂直方向にエンドレスベルト上方5mm以上、200mm以下である。 The polyurethane composition is disposed on the endless belt that is 5 mm or more and 350 mm or less upstream from the position where the molding drum and the endless belt first contact each other in the moving direction of the endless belt. Thus, the position is opposite to the molding groove. Furthermore, the discharge position of the polyurethane composition is 5 mm or more and 200 mm or less above the endless belt in the vertical direction from the arrangement position.
以下、本発明を実施例を挙げて詳細に説明する。
[実施例1]
[原材料の調製]
[プレポリマー]
4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)32.0質量部と、分子量2000のポリブチレンアジペートポリエステルポリオール(PBA)61.0質量部を80℃窒素雰囲気下3時間反応させ、NCO8.8%のプレポリマーを得た。使用したMDIは、ミリオネートMT(日本ポリウレタン工業社製)、PBAは、ニッポラン4010(日本ポリウレタン工業社製)である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
[Example 1]
[Preparation of raw materials]
[Prepolymer]
A reaction of 32.0 parts by mass of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI) and 61.0 parts by mass of a polybutylene adipate polyester polyol (PBA) having a molecular weight of 2000 was carried out in a nitrogen atmosphere at 80 ° C. for 3 hours. A polymer was obtained. MDI used was Millionate MT (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.), and PBA was Nippon Run 4010 (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.).
PBAの分子量は、下記式により算出した。また、式中の水酸基価は、JIS−K1557−1に準じて算出した。 The molecular weight of PBA was calculated by the following formula. The hydroxyl value in the formula was calculated according to JIS-K1557-1.
[硬化剤]
1,4−ブタンジオール(14BD)(三菱化学社製)3.9質量部、トリメチロールプロパン(TMP)(三菱ガス化学社製)3.2質量部及び硬化用触媒を混合し、硬化剤を得た。
[硬化用触媒]
イソシアヌレート化触媒として、酢酸カリウムのエチレングリコール(EG)溶液(P15:エアプロダクツジャパン社製)を、ポリウレタン組成物に対し配合量が80ppmとなるように、用意した。また、ウレタン化触媒として、トリエチレンジアミン(DABCO crystal:エアプロダクツジャパン社製)を、ポリウレタン組成物に対し配合量が340ppmになるように用意した。
[Curing agent]
3.9 parts by mass of 1,4-butanediol (14BD) (manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.), 3.2 parts by mass of trimethylolpropane (TMP) (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) and a curing catalyst are mixed, and a curing agent is added. Obtained.
[Curing catalyst]
As an isocyanurate-forming catalyst, an ethylene glycol (EG) solution of potassium acetate (P15: manufactured by Air Products Japan Co., Ltd.) was prepared so that the blending amount was 80 ppm with respect to the polyurethane composition. Further, as a urethanization catalyst, triethylenediamine (DABCO crystal: manufactured by Air Products Japan Co., Ltd.) was prepared so that the blending amount was 340 ppm with respect to the polyurethane composition.
上記原材料を用い、図4に示す電子写真装置用ブレード部材製造装置により、電子写真装置用ブレード部材を調製した。成形ドラム18は、ステンレス製であり、外周部はフッ素含有メッキ処理を施されて、幅20mm、深さ1mmの連続した成型用溝を有し、1.5rpmで駆動回転させた。エンドレスベルト19は金属製であり、成型キャビティを成形する部分は、フッ素含有メッキ処理を施し、成形ドラムの周速と同速度で走行させた。エンドレスベルトは、40℃に、成型キャビティは135℃に調整した。成形体の切断装置にはトムソン刃の抜き型をセットした。
An electrophotographic blade member was prepared from the raw material by using the electrophotographic blade member manufacturing apparatus shown in FIG. The forming
得られたプレポリマーと硬化剤とをそれぞれタンク10、11に投入し、ポリウレタン組成物の吐出位置は、成型キャビティの始点より上流側に5mm、エンドレスベルト上方5mmとし、加熱硬化時間を40秒に調整した。粘度V1、V2を以下のように測定し、V2/V1を算出した。結果を表1に示す。
The obtained prepolymer and curing agent are put into
得られた厚さ1mmのブレード部材を、接着剤としてフィルム状ホットメルト接着剤エルファン−UH(日本マタイ社製)を用いて、支持部材に加熱接着して、現像剤量規制ブレードを得た。得られた現像剤量規制ブレードについて、ゴム硬度・ゴム硬度差を測定し、硬化むらによる表面模様、気泡・異物の混入、画像について以下の基準により評価した。結果を表1に示す。 The obtained blade member having a thickness of 1 mm was heat-bonded to the support member using a film-like hot melt adhesive Elfhan-UH (manufactured by Nippon Matai Co., Ltd.) as an adhesive to obtain a developer amount regulating blade. . The obtained developer amount regulating blade was measured for rubber hardness / rubber hardness difference, and surface patterns due to uneven curing, bubbles / foreign matter contamination, and images were evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 1.
[粘度]
粘度は、ブルックフィールド社製デジタル粘度計レオメータDV−IIIを用い測定を行った。測定は円盤形スピンドルを使用し、スピンドルの回転数を10rpmにて測定を行った。
[viscosity]
The viscosity was measured using a digital viscometer rheometer DV-III manufactured by Brookfield. The measurement was performed using a disk-shaped spindle and the rotation speed of the spindle was 10 rpm.
[厚さ]
デジタルシックネスゲージで小数桁2桁までの測定を行った。測定は成形した電子写真装置用ブレード部材の成形体を100mm毎に10箇所測定し、それらの最大値と最小値の差を示した。
[thickness]
A digital thickness gauge was used to measure up to two decimal places. The measurement was carried out by measuring 10 parts of the molded blade member for an electrophotographic apparatus every 100 mm, and showed the difference between the maximum value and the minimum value.
[ゴム硬度、ゴム硬度差]
国際ゴム硬度(IRHD)の測定はウォーレス(H.W,WALLACE)社製ウォーレス微小硬度計を用い、JIS K 6253に基づいて行った。測定は成形した電子写真装置用ブレード部材の成形体を500mm毎に5箇所測定し、それらの平均値をゴム硬度とし、それらの最大値と最小値の差を硬度差として示した。
[Rubber hardness, rubber hardness difference]
The measurement of international rubber hardness (IRHD) was performed based on JIS K 6253 using a Wallace microhardness meter manufactured by Wallace (HW, WALLACE). The measurement was carried out by measuring the molded body of the molded blade member for an electrophotographic apparatus at 500 locations every 500 mm, the average value thereof was taken as the rubber hardness, and the difference between the maximum value and the minimum value was shown as the hardness difference.
[硬度むら]
表面の硬化ムラは、電子写真装置用ブレード部材の表面を目視により確認し、以下の基準で評価した。
○:表面模様がない。
△:外観上識別できる表面模様がある。
×:画像不良が発生するレベルの表面模様がある。
[Unevenness of hardness]
The surface unevenness of the surface was evaluated by visually confirming the surface of the blade member for an electrophotographic apparatus and by the following criteria.
○: There is no surface pattern.
Δ: There is a surface pattern that can be distinguished in appearance.
X: There is a surface pattern at a level where image defects occur.
[気泡、異物の混入]
気泡の混入、異物の混入は、それぞれ電子写真装置用ブレード部材の表面を目視により確認し、以下の基準で評価した。
○:気泡・異物の混入がない。
×:気泡・異物の混入がある。
[Bubble and foreign matter mixed in]
The mixture of bubbles and foreign substances were evaluated by visually checking the surface of the blade member for an electrophotographic apparatus, and evaluated according to the following criteria.
○: No bubbles or foreign matters are mixed.
X: Bubbles / foreign substances are mixed.
[画像評価]
作製した現像剤量規制ブレードをLASER SHOT−LBP(キヤノン社製)用カートリッジに組み込み、ゴースト、画像スジについて以下の基準で評価した。
[ゴースト]
○:ゴーストの発生がない。
△:僅かにゴーストが確認される。
×:はっきりゴーストが確認される。
[画像スジ]
○:画像スジの発生がない。
△:画像スジが画像上の僅かな変化として確認される。
×:画像スジが画像上の大きな変化として確認される。
[Image evaluation]
The produced developer amount regulating blade was incorporated into a cartridge for LASER SHOT-LBP (manufactured by Canon Inc.), and ghosts and image streaks were evaluated according to the following criteria.
[ghost]
○: No ghost occurs.
Δ: Slight ghost is confirmed.
X: A ghost is clearly confirmed.
[Image stripe]
○: No image streak is generated.
Δ: Image streak is confirmed as a slight change on the image.
X: Image streak is confirmed as a large change on the image.
[実施例2〜11、比較例1〜8]
プレポリマーに用いた4,4’−MDI、PBA、硬化剤に用いた1,4−BD、TMP、ポリオール、硬化用触媒に用いたP15、DABCOの使用量を表1、2に示すように変更した。また、ポリウレタン組成物の吐出位置(成型キャビティの始点から上流側の距離)、エンドレスベルトの温度を表1、2に示すように変更した。
[Examples 2-11, Comparative Examples 1-8]
Tables 1 and 2 show the amounts of 4,4'-MDI and PBA used for the prepolymer, 1,4-BD, TMP, polyol used for the curing agent, P15 used for the curing catalyst, and DABCO. changed. Further, the discharge position of the polyurethane composition (distance upstream from the start point of the molding cavity) and the temperature of the endless belt were changed as shown in Tables 1 and 2.
また、比較例7では、エンドレスベルトの温度をポリウレタン組成物の吐出位置では40℃、成型キャビティの始点では100℃になるように変化させ、比較例8では、ポリウレタン組成物の吐出位置を、成形ドラムの頂点(図4中、27で示す位置)とし、加熱硬化時間を90秒とした。 In Comparative Example 7, the temperature of the endless belt was changed to 40 ° C. at the polyurethane composition discharge position and 100 ° C. at the start point of the molding cavity. In Comparative Example 8, the polyurethane composition discharge position was changed to the molding position. The top of the drum (position indicated by 27 in FIG. 4) was used, and the heat curing time was 90 seconds.
これら以外は、実施例1と同様にして、現像剤量規制ブレードを調製し、評価を行なった。結果を表1、2に示す。 Except for these, a developer amount regulating blade was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2.
尚、表中、分子量4000のPBA(実施例6)は試作品であり、分子量1000のPBAはニッポラン4009(日本ポリウレタン工業社製)を用いた。 In the table, PBA having a molecular weight of 4000 (Example 6) was a prototype, and NIPPOLAN 4009 (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) was used as the PBA having a molecular weight of 1000.
これらの結果から、実施例では、厚みの精度が良好で、硬度等物性のむらが減少し、外観上の模様や気泡混入の発生が低減し、画像評価も良好な結果が得られた。これに対して、比較例では、硬化後のポリウレタン組成物の硬度差が大きく、表面に硬化むら模様が発生し、気泡・異物の混入が発生し画像不良が発生した。 From these results, in Examples, the accuracy of thickness was good, the unevenness of physical properties such as hardness was reduced, the appearance pattern and the occurrence of bubbles were reduced, and the image evaluation was also good. On the other hand, in the comparative example, the hardness difference of the polyurethane composition after curing was large, an uneven curing pattern was generated on the surface, bubbles and foreign matters were mixed, and an image defect occurred.
また、深さ2mmの連続した成型用溝が形成されている成形ドラムを用いた他は、実施例1〜11、比較例1〜8と同様にして厚み2mmの電子写真装置用ブレード部材を作成し、クリーニングブレードを得た。得られたクリーニングブレードをLASER SHOT−LBP(キヤノン社製)用カートリッジに組み込み、画像形成を行った。その結果、実施例では良好なクリーニング機能が得られ、良好な画像が得られたが、比較例では、電子写真装置用ブレード部材エッジ部の欠けが発生し、トナーのすり抜けによるクリーニング不良による、画像スジが発生した。 Also, a blade member for an electrophotographic apparatus having a thickness of 2 mm was prepared in the same manner as in Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 8, except that a molding drum having a continuous molding groove having a depth of 2 mm was used. Thus, a cleaning blade was obtained. The obtained cleaning blade was incorporated into a cartridge for LASER SHOT-LBP (manufactured by Canon Inc.) to perform image formation. As a result, a good cleaning function was obtained in the example, and a good image was obtained. A streak occurred.
本発明は、成型キャビティに充填されるまで適切な流動性を有し、厚み精度が良好で、かつ、硬度等物性のむらが少なく、表面模様や気泡混入が低減された高品質な電子写真装置用ブレード部材を連続的に成形することができる。このため、電子写真装置用ブレードを生産効率よく、自動化製造により、安価に製造することができる。 The present invention is suitable for high-quality electrophotographic apparatus that has appropriate fluidity until it is filled in a molding cavity, has good thickness accuracy, has little unevenness in physical properties such as hardness, and has a reduced surface pattern and bubbles. The blade member can be continuously formed. For this reason, the blade for an electrophotographic apparatus can be produced at low cost by automated production with high production efficiency.
10、11 タンク
12、13 計量ポンプ
14、15 吐出・循環用配管
16 ミキシングへッド
17 成形ドラム駆動回転軸
18 成形ドラム
18g 成型用溝
19 エンドレスベルト
20 ベルト駆動ロール
21 ガイドロール
22 テンションロール
23 成形ドラムとエンドレスベルトにより構成される空間部
23s 成型キャビティの始点
23e 成型キャビティの終点
24 成形ドラムからの離型機構
25 搬送機構
26 切断装置
28 吐出口(吐出位置)
29 帯状の成形体
30 ブレード部材
10, 11
29 Band-shaped molded
Claims (4)
該電子写真装置用ブレード部材は、ポリウレタン組成物を加熱硬化したポリウレタン樹脂で形成されたものであり、
かつ、該ポリウレタン組成物の混合攪拌終了後注入前の粘度をV1、該成形ドラムと該エンドレスベルトの挟み込み部にて、加熱硬化を始める時の該ポリウレタン組成物の粘度をV2とした時、V1が500mPa・s以上、3000mPa・s以下であり、V1とV2粘度比(V2/V1)が、1≦V2/V1≦1.5で表され、
かつ、注入工程における該ポリウレタン組成物の配置位置は、該成形ドラムと該エンドレスベルトが初めに接触する部分から該エンドレスベルトの移動方向に対して上流側の該エンドレスベルト上の該成形用溝に対向する位置にあることを特徴とする電子写真装置用ブレード部材の製造方法。 A step of mixing and stirring the raw materials using a molding cavity formed by a molding drum formed with a continuous molding groove on the outer peripheral surface and an endless belt in contact with the outer peripheral surface of the molding drum. A step of injecting, a step of heat-curing by a sandwiching portion of the forming drum and the endless belt, a step of releasing the heat-cured formed body from the forming drum and the endless belt, and a step of cutting the formed body into a predetermined dimension. In the manufacturing method of the blade member for an electrophotographic apparatus having,
The electrophotographic blade member is formed of a polyurethane resin obtained by heat-curing a polyurethane composition,
When the viscosity of the polyurethane composition is V1 after the mixing and stirring of the polyurethane composition and before the injection is V1, and the viscosity of the polyurethane composition when starting the heat curing at the sandwiched portion of the molding drum and the endless belt is V2. Is 500 mPa · s or more and 3000 mPa · s or less, and the V1 and V2 viscosity ratio (V2 / V1) is represented by 1 ≦ V2 / V1 ≦ 1.5,
The polyurethane composition is disposed in the molding groove on the endless belt on the upstream side of the moving direction of the endless belt from the portion where the molding drum and the endless belt first contact each other. A method of manufacturing a blade member for an electrophotographic apparatus, wherein the blade member is in an opposing position.
(A)ポリイソシアネート
(B)数平均分子量が1000〜4000のアジペート系ポリエステルポリオール
(C)分子量200以下の鎖延長剤
(D)硬化用触媒としてイソシアヌレート化触媒が20ppm以上、500ppm以下であり、かつ、ウレタン化触媒が200ppm以上、1500ppm以下 The blade member for an electrophotographic apparatus according to claim 1, wherein the blade member for an electrophotographic apparatus is formed of a polyurethane resin obtained by heat-curing a polyurethane composition containing at least the following (A) to (D): Production method.
(A) Polyisocyanate (B) Adipate polyester polyol having a number average molecular weight of 1000 to 4000 (C) Chain extender having a molecular weight of 200 or less (D) Isocyanurate-forming catalyst as a curing catalyst is 20 ppm or more and 500 ppm or less, And urethanization catalyst is 200ppm or more and 1500ppm or less
該電子写真装置用ブレード部材はポリウレタン組成物を加熱硬化したポリウレタン樹脂で形成されたものであり、かつ、該ポリウレタン組成物の混合攪拌終了後の粘度をV1、該成形ドラムと該エンドレスベルトの挟み込み部によって加熱硬化を始める時の該ポリウレタン組成物の粘度をV2とした時、V1が500mPa・s以上、3000mPa・s以下であり、V1とV2粘度比(V2/V1)が、1≦V2/V1≦1.5で表され、
かつ、該ポリウレタン組成物の配置位置が、該成形ドラムと該エンドレスベルトとが初めに接触する位置から該エンドレスベルトの移動方向に対して上流側に5mm以上、350mm以内の該エンドレスベルト上であって、該成形用溝に対向する位置であり、かつ該ポリウレタン組成物の吐出位置が、該配置位置から垂直方向に上方に5mm以上、200mm以下であることを特徴とする電子写真装置用ブレード部材製造装置。 Means for injecting the mixed and stirred material into a molding cavity formed by a molding drum having a continuous molding groove formed on the outer peripheral surface and an endless belt in contact with the outer peripheral surface of the molding drum; Production of a blade member for an electrophotographic apparatus, comprising: means for heat-curing by an endless belt sandwiching portion; means for releasing the heat-cured molded body from the molding drum and the endless belt; and means for cutting the molded body into a predetermined size. In the device
The blade member for an electrophotographic apparatus is formed of a polyurethane resin obtained by heat-curing a polyurethane composition, and the viscosity after mixing and stirring of the polyurethane composition is V1, and the molding drum and the endless belt are sandwiched. V1 is 500 mPa · s or more and 3000 mPa · s or less, and V1 and V2 viscosity ratio (V2 / V1) is 1 ≦ V2 / V. V1 ≦ 1.5,
The polyurethane composition is disposed on the endless belt within a range of 5 mm or more and within 350 mm upstream from the position where the molding drum and the endless belt first contact each other with respect to the moving direction of the endless belt. The blade member for an electrophotographic apparatus, wherein the blade member is a position facing the molding groove, and a discharge position of the polyurethane composition is 5 mm or more and 200 mm or less upward in the vertical direction from the arrangement position. manufacturing device.
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