JP2012163921A - 導電性ローラおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シャフト1と、シャフト1の外周に形成された弾性層2と、弾性層2の外周面に形成された表層3と、を備える導電性ローラ10である。弾性層2が、樹脂製マイクロバルーンを含有する水系塗料を塗布後乾燥させ、加熱により樹脂製マイクロバルーンを膨張させて形成され、表層3が、水系塗料を塗布後、乾燥させて形成されてなる導電性ローラ10およびその製造方法である。弾性層2の水系塗料は、架橋剤を含有することが好ましい。
【選択図】図1
Description
前記弾性層が、樹脂製マイクロバルーンを含有する水系塗料を塗布後乾燥させ、加熱により前記樹脂製マイクロバルーンを膨張させて形成され、
前記表層が、水系塗料を塗布後、乾燥させて形成されてなることを特徴とするものである。
該塗布工程(A)後、前記樹脂製マイクロバルーンの膨張温度以下の温度で乾燥させる乾燥工程(B)と、
該乾燥工程後、前記樹脂製マイクロバルーンの膨張温度以上の温度で加熱して前記樹脂製マイクロバルーンの膜を膨張させる膨張工程(C)と、
該膨張工程(C)後、水系塗料を塗布して乾燥する塗布乾燥工程(D)と、を有することを特徴とするものである。
図1は、本発明の好適実施形態に係る導電性ローラの一例を示す断面図である。本発明の導電性ローラ10は、シャフト1と、シャフト1の外周に形成された弾性層2と、弾性層2の外周面に形成された表層3と、を備える。
本発明の導電性ローラの製造方法は、シャフトの外周に樹脂製マイクロバルーンを含有する水系塗料を塗布する塗布工程(A)と、塗布工程(A)後、樹脂製マイクロバルーンの膨張温度以下の温度で乾燥させる乾燥工程(B)と、乾燥工程(B)後、樹脂製マイクロバルーンの膨張温度以上の温度で加熱して樹脂製マイクロバルーンの膜を膨張させる膨張工程(C)と、膨張工程(C)後、水系塗料を塗布して乾燥する塗布乾燥工程(D)と、を有するものである。水系塗料を使用することでシャフト1上に塗料を薄く塗ることができ、さらに樹脂製マイクロバルーンを膨張させることで、弾性層2の膜厚を容易に適切な厚みに確保することができる。
クラウン量(μm)={B−(A+C)/2}×1000 (1)
で求めることができる。
(実施例1)
下記表1記載の配合処方に従い、水系塗料1(アクリロニトリル−アクリル酸アルキルエステル−メタクリル酸−メタクリル酸グリシジル共重合物の水性エマルション)に、EXPANCEL 461DU20(未膨張バルーン(コア:イソブタン、シェル:ポリ塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合物))、エポクロス(オキザゾリン基含有スチレン−アクリル共重合物のエマルション)、水分散カーボン、ファインシールX−12(親水性シリカ)、SNデフォーマー777(消泡剤)、SNウェット970(湿潤剤)、UH420(増粘剤)を配合し、撹拌機で撹拌した。各成分を配合した水系塗料1をメッシュでろ過し、凝集物を取り除いた。得られた水系塗料1をディッピングにより金属製シャフトに塗装し、室温で10分間、70℃で10分間乾燥した。その後再び、ディッピング塗装を行い、塗装−乾燥を5回繰り返した。次いで、120℃で10分間加熱して未膨張バルーンを膨張させ、140℃で10分間加熱して、架橋反応を行った。さらに、下記表1記載の配合処方からEXPANCEL 461DU20(未膨張バルーン)を除いた水系塗料を塗装し、室温で10分間、70℃で10分間乾燥して表層15μmを形成した。シャフト端部のマスキング部材を取り除き、図1記載の導電性ローラを得た。なお、下記表1〜4において、増粘剤配合量は質量%で示す。
下記表1〜3記載の配合処方に従った以外は、実施例1と同様にして導電性ローラを得た。
下記表1記載の実施例1の配合処方に従い、70℃から140℃に昇温して20分間加熱して未膨張バルーンを膨張させ、架橋反応を行った以外は、実施例1と同様にして導電性ローラを得た。
下記表4記載の配合処方に従い、膜厚を実施例3と同等とするために塗装−乾燥を11回繰り返し、120℃で20分間架橋反応を行った以外は、実施例1と同様にして導電性ローラを得た。
下記表4記載の配合処方に従ったこと以外は、実施例1と同様にして導電性ローラを得た。
下記表4記載の配合処方に従い、145℃で20分加熱して未膨張バルーンを膨張させ、架橋反応を行った以外は、実施例1と同様にして導電性ローラを得た。架橋剤の反応温度が樹脂製マイクロバルーンの膨張温度よりも低温である。
膨張工程(C)前の弾性層の膜厚および膨張工程(C)後の弾性層の膜厚を測定し、膨張工程(C)前の弾性層の膜厚に対する膨張工程(C)後の弾性層の膜厚の比(膨張率)を求めた。結果を下記表1〜4に併記する。
*2:ウレタンエマルション(第一工業製薬(株)製)
*3:未膨張バルーン(コア:イソブタン、シェル:ポリ塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合物、AKZO NOBEL社製、膨張温度106℃)
*4:オキザゾリン基含有スチレン−アクリル共重合物のエマルション(日本触媒(株)製)
*5:水分散カーボン(御国色素(株)製)
*6:親水性シリカ((株)トクヤマ製)
*7:消泡剤(サンノプコ(株)製)
*8:潤滑剤(サンノプコ(株)製)
*9:増粘剤((株)ADEKA製)
*11:モビニール801(酢酸ビニルエマルション、日本合成化学工業(株)製)
*12:モビニール186E(エチレン−酢酸ビニルエマルション、日本合成化学工業(株)製)
*13:モビニール937F(アクリル酸−スチレンエマルション、日本合成化学工業(株)製)
*15:未膨張バルーン(コア:イソブタン、シェル:ポリ塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合物、松本油脂製薬(株)製、膨張温度80℃)
*16:未膨張バルーン(コア:イソブタン、シェル:メチルメタクリレート−アクリロニトリル共重合物、松本油脂製薬(株)製、膨張温度105℃)
*18:未膨張バルーン(コア:イソブタン、シェル:メチルメタクリレート−アクリロニトリル共重合物、松本油脂製薬(株)製、膨張温度140℃)
2 弾性層
3 表層
4 樹脂製マイクロバルーン
10、20 導電性ローラ
Claims (7)
- シャフトと、該シャフトの外周に形成された弾性層と、該弾性層の外周面に形成された表層と、を備える導電性ローラにおいて、
前記弾性層が、樹脂製マイクロバルーンを含有する水系塗料を塗布後乾燥させ、加熱により前記樹脂製マイクロバルーンを膨張させて形成され、
前記表層が、水系塗料を塗布後、乾燥させて形成されてなることを特徴とする導電性ローラ。 - 前記弾性層の水系塗料が、架橋剤を含有する請求項1記載の導電性ローラ。
- 加熱により前記樹脂製マイクロバルーンを膨張させる前の弾性層の厚みに対する、加熱により前記樹脂製マイクロバルーンを膨張させた後の弾性層の厚みの比が、1.2以上である請求項1または2記載の導電性ローラ。
- シャフトの外周に樹脂製マイクロバルーンを含有する水系塗料を塗布する塗布工程(A)と、
該塗布工程(A)後、前記樹脂製マイクロバルーンの膨張温度以下の温度で乾燥させる乾燥工程(B)と、
該乾燥工程(B)後、前記樹脂製マイクロバルーンの膨張温度以上の温度で加熱して前記樹脂製マイクロバルーンの膜を膨張させる膨張工程(C)と、
該膨張工程(C)後、水系塗料を塗布して乾燥する塗布乾燥工程(D)と、を有することを特徴とする導電性ローラの製造方法。 - 前記塗布工程(A)の水系塗料が、架橋剤を含有し、
前記膨張工程(C)と前記塗布乾燥工程(D)の間に、前記架橋剤の反応温度以上の温度に加熱して架橋する架橋工程(E)を有する請求項4記載の導電性ローラの製造方法。 - 前記塗布工程(A)と、前記乾燥工程(B)とを繰り返し行う請求項4または5記載の導電性ローラの製造方法。
- 前記膨張工程(C)前の弾性層の厚みに対する、前記膨張工程(C)後の弾性層の厚みの比が、1.2以上である請求項4〜6のうちいずれか一項記載の導電性ローラの製造方法。
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