ＯＡローラおよびＯＡローラ用コーティング剤
【課題】金属製のローラ本体の外周面に形成したコーティング層が短期間で摩耗したり変形したり、あるいはベルト等に貼り付いたり剥離したりせず、長期間に亘って良好な特性を維持できるＯＡローラと、前記ＯＡローラのコーティング層を形成するのに適したＯＡローラ用コーティング剤とを提供する。
【解決手段】ＯＡローラは、金属製のローラ本体の外周面に、硬化性を有するバインダ樹脂とバインダ樹脂１００質量部あたり、２５〜１２０質量部の顔料と、１５〜５５質量部の、架橋剤としてのアミノ樹脂とを含むコーティング剤を塗布したのちバインダ樹脂を硬化および架橋反応させて形成されたコーティング層を備える。ＯＡローラ用コーティング剤は、前記バインダ樹脂、顔料、および架橋剤としてのアミノ樹脂を含む。
【解決手段】ＯＡローラは、金属製のローラ本体の外周面に、硬化性を有するバインダ樹脂とバインダ樹脂１００質量部あたり、２５〜１２０質量部の顔料と、１５〜５５質量部の、架橋剤としてのアミノ樹脂とを含むコーティング剤を塗布したのちバインダ樹脂を硬化および架橋反応させて形成されたコーティング層を備える。ＯＡローラ用コーティング剤は、前記バインダ樹脂、顔料、および架橋剤としてのアミノ樹脂を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製ローラ本体の外周面にコーティング層を備え、例えば静電式複写機等のＯＡ機器において駆動ローラ等として用いられるＯＡローラと、前記ＯＡローラのコーティング層を形成するためのＯＡローラ用コーティング剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
静電式複写機、レーザープリンタ、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機等のＯＡ機器において紙送りベルト、転写ベルト、中間転写ベルト等を回転駆動させるために用いる駆動ローラ等のＯＡローラとしては、金属製のローラ本体の外周面を、ベルト等に対する滑りを防止するためにコーティング層で被覆したり、あるいは前記コーティング層の表面を粗面化処理したりしたものを用いることがある（例えば特許文献１〜３等参照）。
【０００３】
しかし近年の、前記静電式複写機等における印刷速度の高速化に伴い、前記従来の処理を施したＯＡローラではベルトとの滑りを長期間に亘って有効に防止することができず、比較的短期間で滑りが発生するといった問題を生じるようになってきている。
この原因としては、駆動ローラ等がベルト等と長時間に亘って繰り返し接触することによって、粗面化した外周面が摩耗して摩擦力が低下したり、コーティング層が剥離してローラ本外の外周面から失われたりすることが考えられる。
【０００４】
また前記滑りの問題の他にも、例えば高温、高湿環境等の使用環境下での静電式複写機等の停止時にコーティング層が部分的に変形したりベルト等に貼り付いたり、貼り付いたコーティング層がローラ本体の外周面から剥離したり、剥離した破片が静電式複写機等の他の部分に侵入して形成画像に影響を及ぼしたりするといった問題も生じやすくなってきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２３６６２７号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０００７６０号公報
【特許文献３】特開２００２−３２６７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、金属製のローラ本体の外周面に形成したコーティング層が短期間で摩耗したり変形したり、あるいはベルト等に貼り付いたり剥離したりすることがなく、長期間に亘って良好な特性を維持できるＯＡローラと、前記ＯＡローラのコーティング層を形成するのに適したＯＡローラ用コーティング剤とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため発明者は、コーティング層を形成する、ウレタン樹脂等の硬化性のバインダ樹脂を含むコーティング剤に、前記バインダ樹脂の架橋剤を加えることで硬化後のバインダ樹脂の架橋密度を高めて、前記コーティング層が部分的に変形したりベルト等に貼り付いたりするのを防止すること、前記コーティング剤に顔料を加えることでバインダ樹脂の硬化時における膜の収縮を緩和して、硬化後のコーティング層の、金属製のローラ本体の外周面に対する密着性を高めて剥離を防止することを検討した。
【０００８】
しかし架橋剤の種類によってはコーティング層に良好な架橋構造を導入できず、特に高温、高湿環境下等においてコーティング層が部分的に変形したりベルト等に貼り付いたり、貼り付いたコーティング層がローラ本体の外周面から剥離したりするのを防止できないという問題があった。
また架橋剤の含有割合が多すぎる場合にはコーティング層が硬くなって表面の摩擦係数が低下してベルトとの滑りが生じやすくなり、顔料の含有割合が多すぎる場合にはコーティング層が脆くなって却ってローラ本体の外周面から剥離しやすくなるという問題があった。
【０００９】
そこで架橋剤の種類と含有割合、ならびに顔料の含有割合の範囲についてさらに検討した結果、本発明を見出すに至った。
すなわち本発明は、金属製のローラ本体の外周面に、架橋剤としてのアミノ樹脂との反応によって硬化する硬化性を有するバインダ樹脂と、前記バインダ樹脂１００質量部あたり、２５質量部以上、１２０質量部以下の顔料と、１５質量部以上、５５質量部以下の前記アミノ樹脂とを含むコーティング剤を塗布したのちバインダ樹脂を硬化させて形成されたコーティング層が設けられていることを特徴とするＯＡローラである。
【００１０】
また本発明は、前記コーティング層を形成するためのものであって、硬化性を有するバインダ樹脂と、前記バインダ樹脂１００質量部あたり、２５質量部以上、１２０質量部以下の顔料と、１５質量部以上、５５質量部以下の、前記バインダ樹脂の架橋剤としてのアミノ樹脂とを含むことを特徴とするＯＡローラ用コーティング剤である。
前記バインダ樹脂は水系ウレタン樹脂であるのが好ましい。前記水系ウレタン樹脂を含むコーティング剤は、溶媒として水を用いて形成できるため、環境に及ぼす負荷を低減できる。
【００１１】
また顔料は、少なくとも体質顔料を含んでいるのが好ましい。体質顔料は、バインダ樹脂の硬化時に膜が収縮するのを防止する効果に優れている。
また顔料は、少なくとも針状の突起を有する顔料を含んでいるのが好ましい。前記顔料の針状の突起は、コーティング層の表面からミクロな突起として突出して、ベルトとの引っ掻き効果によりＯＡローラの摩擦係数を向上するとともに、前記高い摩擦係数を長期間に亘って維持する効果に優れている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、金属製のローラ本体の外周面に形成したコーティング層が短期間で摩耗したり変形したり、あるいはベルト等に貼り付いたり剥離したりすることがなく、長期間に亘って良好な特性を維持できるＯＡローラと、前記ＯＡローラのコーティング層を形成するのに適したＯＡローラ用コーティング剤とを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のＯＡローラにおけるコーティング層の表面の、ベルトに対する摩擦係数μを測定するために用いる装置の概略を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、金属製のローラ本体の外周面に、硬化性を有するバインダ樹脂と、前記バインダ樹脂１００質量部あたり、２５質量部以上、１２０質量部以下の顔料と、１５質量部以上、５５質量部以下の、前記バインダ樹脂の架橋剤としてのアミノ樹脂とを含むコーティング剤を塗布したのちバインダ樹脂を硬化および架橋反応させて形成されたコーティング層が設けられていることを特徴とするＯＡローラである。
【００１５】
また本発明は、前記コーティング層を形成するためのコーティング剤であって、硬化性を有するバインダ樹脂と、前記バインダ樹脂１００質量部あたり、２５質量部以上、１２０質量部以下の顔料と、１５質量部以上、５５質量部以下の、前記バインダ樹脂の架橋剤としてのアミノ樹脂とを含むことを特徴とするものである。
前記バインダ樹脂としては硬化性を有し、かつ架橋剤としてのアミノ樹脂と反応させることで架橋密度を高めることができる種々の樹脂が使用可能であり、特に水系ウレタン樹脂が好ましい。前記水系ウレタン樹脂を含むコーティング剤は、溶媒として水を用いて形成できるため、環境に及ぼす負荷を低減できる。
【００１６】
前記水系ウレタン樹脂としては、これに限定されないが例えばポリカーボネート系ポリウレタン樹脂の水系エマルションである三洋化成工業(株)製のパーマリン（登録商標）ＵＡ−３００、ＵＡ−３１０、ＵＡ−３６８、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂の水溶液である同社製のパーマリンＵＡ−５０、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂のエマルションである同社製のパーマリンＵＡ−１５０、ＵＣ−２０、同じくポリエーテル系ポリウレタン樹脂のエマルションである第一工業製薬(株)製のスーパーフレックス（登録商標）Ｅ−４０００等の１種または２種以上が挙げられる。
【００１７】
アミノ樹脂としては、例えばメラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂等の、前記水系ウレタン樹脂の架橋剤として機能しうる種々のアミノ樹脂が挙げられる。
前記アミノ樹脂としては、これに限定されないが例えばメチル化高イミノメラミン樹脂の溶液であるサイテック社製のサイメル（登録商標）３２３、３２５、３２７、３２８、３８５、部分メチル化メラミン樹脂の溶液である同社製のサイメル３７０、３７３、３７４９、ｎ−ブチル化メラミン樹脂の溶液である三井化学(株)製のユーバン（登録商標）１２０、あるいはメチルエーテル化メラミン樹脂の溶液である日立化成(株)製のメラン（登録商標）５５２等の１種または２種以上が挙げられる。
【００１８】
前記アミノ樹脂の含有割合は、バインダ樹脂１００質量部あたり１５質量部以上、５５質量部以下である必要がある。
含有割合が前記範囲未満では、アミノ樹脂を含有させることによる、バインダ樹脂の架橋密度を高めて、コーティング層が、特に高温、高湿環境下で部分的に変形したりベルト等に貼り付いたり、貼り付いたコーティング層がローラ本体の外周面から剥離したりするのを防止する効果が得られない。
【００１９】
また含有割合が前記範囲を超える場合には、逆にバインダ樹脂の架橋密度が高くなりすぎるとともにコーティング層が硬くなりすぎるため、表面の摩擦係数が低下してベルト等との滑りを生じやすくなる。
また前記いずれの場合においても、コーティング層の、ローラ本体の外周面に対する密着性が僅かに低下する傾向もある。
【００２０】
なおこれらの問題が生じるのをより一層有効に抑制しながら、前記金属製のローラ本体の外周面に対する密着性にも優れたコーティング層を形成することを考慮すると、アミノ樹脂の含有割合は、前記範囲内でもバインダ樹脂１００質量部あたり２５質量部以上であるのが好ましく、４５質量部以下であるのが好ましい。
なおバインダ樹脂として、先に説明したエマルションや水溶液を用いるとともに、アミノ樹脂として先に説明した溶液を用いる場合、前記アミノ樹脂の含有割合は、前記エマルションや水溶液中の固形分（バインダ樹脂）１００質量部あたりの、溶液中の固形分（アミノ樹脂）の質量部である。
【００２１】
顔料としては、先に説明したバインダ樹脂の硬化時に膜が収縮するのを防止する効果に優れた体質顔料が好ましい。
前記体質顔料としては、例えばカオリン等のクレーや、あるいは沈降性硫酸バリウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、タルク、マイカ等の１種または２種以上が挙げられる。
【００２２】
前記顔料の含有割合は、バインダ樹脂１００質量部あたり２５質量部以上、１２０質量部以下である必要がある。
含有割合が前記範囲未満では、顔料を含有させることによる、バインダ樹脂の硬化時に膜の収縮を緩和して、硬化後のコーティング層の、金属製のローラ本体の外周面に対する密着性を高めて剥離を防止する効果が得られない。
【００２３】
また含有割合が前記範囲を超える場合にはコーティング層が脆くなって却ってローラ本体の外周面から剥離しやすくなる。
なおこれらの問題が生じるのをより一層有効に防止して、前記金属製のローラ本体の外周面に対する密着性に優れたコーティング層を形成することを考慮すると、顔料の含有割合は、前記範囲内でもバインダ樹脂１００質量部あたり４５質量部以上であるのが好ましく、１００質量部以下であるのが好ましい。
【００２４】
また顔料としては針状の突起を有する顔料も好ましい。中でも、中心から２以上の針状の突起が放射状に突出した立体形状を有する顔料、例えば中心から４つの針状の突起が互いに等角度で４方に突出したいわゆるテトラピック状の顔料等が好ましい。
前記顔料としては、例えば酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ホウ酸アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、チタン酸カリウム、塩基性硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、リン酸カルシウムナトリウム、ホウ酸マグネシウム、炭酸カルシウム、二ホウ化チタン、石膏、アルミナ、クリソタイル、セピオライトまたはゾノトライト等の１種または２種以上が挙げられる。また、沖縄県産の星の砂などの混合物であってもよい。
【００２５】
中でも、前記テトラピック状を呈する酸化亜鉛ウィスカが好ましい。
前記顔料は、２以上の突起の少なくとも１つがコーティング層中に埋まってアンカー効果を発揮するため、ベルトの刺激や磨耗による顔料の脱落を防止できる上、残りの突起がコーティング層の表面からミクロな突起として突出してベルトとの引っ掻き効果によりＯＡローラの摩擦係数を向上するとともに、前記高い摩擦係数を長期に亘って維持するために機能する。そのため、より長期間に亘ってＯＡローラの良好な特性を維持することができる。
【００２６】
ただし前記顔料は、全体が１本の針状であってもよい。
なおバインダ樹脂として、先に説明したエマルションや水溶液を用いる場合、前記体質顔料や針状の突起を有する顔料等の含有割合は、前記エマルションや水溶液中の固形分（バインダ樹脂）１００質量部あたりの顔料の質量部である。
また顔料としては、前記体質顔料、針状の突起を有する顔料等、複数種の機能の異なる顔料を併用してもよい。その場合には、前記各顔料の機能の相乗効果によって、より一層長期間に亘ってＯＡローラの良好な特性を維持することができる。併用する場合、顔料の含有割合は、併用する２以上の顔料の合計の、前記固形分１００質量部あたりの質量部が、本願発明で規定した範囲内である必要がある。
【００２７】
コーティング剤には、前記各成分に加えて、さらに消泡剤、分散安定剤、表面張力調整剤等の従来公知の各種添加剤を、任意の割合で含有させることもできる。
コーティング剤は、先に説明したように溶媒として水を用いた水系とするのが、環境に及ぼす負荷を低減する上で望ましい。
例えばバインダ樹脂として、先に説明したように水系のエマルションまたは水溶液の状態で供給されるものを用いる場合には、前記エマルションまたは水溶液に、前記所定の含有割合となるように顔料とアミノ樹脂とを添加するとともに必要に応じてその他の添加剤を加えることで、前記水系のコーティング剤が得られる。
【００２８】
また、さらに必要に応じて水、または水と水溶性有機溶媒との混合溶媒等を加えてコーティング剤の粘度を調整してもよい。
前記コーティング剤を、例えばアルミニウム、銅、真鍮、ステンレス鋼等の金属からなる円筒状ないし円柱状のローラ本体の外周面に、スプレーコート法等の任意の塗布方法によって塗布したのち乾燥させて水等の溶媒を除去し、さらに加熱してバインダ樹脂を硬化反応させるとともに、架橋剤としてのアミノ樹脂の作用によって架橋反応させることでコーティング層が形成されてＯＡローラが得られる。
【００２９】
前記ＯＡローラの表面の、組み合わせるベルトに対する摩擦係数μは０．３以上、特に０．６以上であるのが好ましい。摩擦係数μが前記範囲未満ではベルトとの間で滑りを生じやすくなり、前記ベルトを良好に駆動できないおそれがある。
なお本発明では摩擦係数μを、図１に示す装置を用いて、オイラーのベルト式に準拠した測定方法によって測定した値でもって表すこととする。
【００３０】
先に説明したように金属製のローラ本体１の外周面にコーティング層２を形成したＯＡローラ３を、前記ローラ本体１の中心軸４を水平方向に向けた状態で、図中に二点鎖線の矢印で示す方向に回転可能に保持する。またＯＡローラ３の近傍には、前記ＯＡローラ３の中心軸４との距離を一定に維持した状態で荷重計５を配設する。
次に、一端に質量Ｗ（ｇ）の錘６を取り付けたベルト７の他端を前記荷重計５に接続するとともに、前記ベルト７の錘６側の一端をＯＡローラ３よりも下側に垂れ下がらせた状態で、前記ベルト７を、中心軸４を中心とする中心角度θ（°）の範囲に亘って前記ＯＡローラ３のコーティング層２の表面に接触させる。
【００３１】
そしてＯＡローラ３を前記二点鎖線の矢印で示す方向に一定の速度で回転させた際に生じる荷重Ｆ（ｇ）を荷重計５によって測定し、前記荷重Ｆ（ｇ）と、錘６の質量Ｗ（ｇ）、中心角度θ（°）とから式(1)：
μ＝（１／θ）ｌｎ（Ｆ／Ｗ） (1)
によって摩擦係数μを求める。
【００３２】
コーティング層のもとになるコーティング剤の塗布厚みは２０μｍ以上であるのが好ましく、１００μｍ以下であるのが好ましい。
塗布厚みが前記範囲未満では、厚みが均一なコーティング層を形成できないおそれがある。
また塗布厚みが前記範囲を超える場合にはタレ等を生じてコーティング層の外観が悪くなるおそれがあり、また乾燥性等の作業性が低下するおそれがある。
【００３３】
前記本発明のＯＡローラは、例えば静電式複写機、レーザープリンタ、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機等のＯＡ機器において紙送りベルト、転写ベルト、中間転写ベルト等を回転駆動させるための駆動ローラ等として好適に用いることができる。
【実施例】
【００３４】
以下の実施例、比較例におけるコーティング剤の調製、ＯＡ用ローラの作製、および試験を、特記した以外は２３±５℃、相対湿度５５±５％の環境下で実施した。
〈実施例１〉
前出の三洋化成工業(株)製のパーマリンＵＡ−３００〔ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂の水系エマルション、固形分濃度３８質量％〕に、これも前出のサイテック社製のサイメル３２７〔メチル化高イミノメラミン樹脂のイソブタノール溶液、固形分濃度８８〜９２質量％〕と、クレー〔含水カオリン系、ＢＡＳＦ社製のＡＳＰ−１７０〕とを配合してコーティング剤を調製した。
【００３５】
前記コーティング剤における、バインダ樹脂としてのポリカーボネート系ポリウレタン樹脂（パーマリンＵＡ−３００の固形分）１００質量部あたりの、前記クレーの含有割合は６５質量部、メチル化高イミノメラミン樹脂（サイメル３２７の固形分）の含有割合は３６質量部とした。
前記コーティング剤を、外径２４φ、長さ２２．６ｍｍのアルミニウム（Ａ６０６３）製のローラ本体の外周面にスプレーコート法によって塗布し、室温で３０分間程度で静置して乾燥させ、次いで９０℃で１０分間の予備乾燥をしたのち１４０℃で１５分間加熱してバインダ樹脂を硬化および架橋反応させてコーティング層を形成して、ＯＡローラを作製した。
【００３６】
〈実施例２〜５、比較例１〜３〉
バインダ樹脂としてのポリカーボネート系ポリウレタン樹脂１００質量部あたりの、前記クレーの含有割合を１０質量部（比較例１）、２０質量部（比較例２）、２５質量部（実施例２）、４５質量部（実施例３）、１００質量部（実施例４）、１２０質量部（実施例５）、１５０質量部（比較例３）としたこと以外は実施例１と同様にしてコーティング剤を調製し、ＯＡローラを作製した。
【００３７】
〈実施例６〜９、比較例４、５〉
バインダ樹脂としてのポリカーボネート系ポリウレタン樹脂１００質量部あたりの、メチル化高イミノメラミン樹脂の含有割合を１０質量部（比較例４）、１５質量部（実施例６）、２５質量部（実施例７）、４５質量部（実施例８）、５５質量部（実施例９）、６０質量部（比較例５）としたこと以外は実施例１と同様にしてコーティング剤を調製し、ＯＡローラを作製した。
【００３８】
〈実施例１０〉
サイメル３２７に代えて、サイテック社製のサイメル３７０〔部分メチル化メラミン樹脂のイソブタノール溶液、固形分濃度８６〜９０質量％〕を用いたこと以外は実施例１と同様にしてコーティング剤を調製し、ＯＡローラを作製した。
前記コーティング剤における、バインダ樹脂としてのポリカーボネート系ポリウレタン樹脂（パーマリンＵＡ−３００の固形分）１００質量部あたりの、部分メチル化メラミン樹脂（サイメル３７０の固形分）の含有割合は３６質量部とした。
【００３９】
〈比較例６〉
サイメル３２７に代えて、アミノ樹脂とは別種の架橋剤である日清紡ケミカル(株)製のカルボジライト（登録商標）Ｅ−０２〔ポリカルボジイミドの水系エマルション、固形分濃度４０質量％〕を用いたこと以外は実施例１と同様にしてコーティング剤を調製し、ＯＡローラを作製した。
【００４０】
前記コーティング剤における、バインダ樹脂としてのポリカーボネート系ポリウレタン樹脂（パーマリンＵＡ−３００の固形分）１００質量部あたりの、ポリカルボジイミド（カルボジライトＥ−０２の固形分）の含有割合は３６質量部とした。
〈比較例７〉
サイメル３２７に代えて、アミノ樹脂とは別種の架橋剤である第一工業製薬(株)製のエラストロン（登録商標）ＢＮ６９〔ブロックイソシアネート化合物の溶液、固形分濃度４０質量％〕を用いたこと以外は実施例１と同様にしてコーティング剤を調製し、ＯＡローラを作製した。
【００４１】
前記コーティング剤における、バインダ樹脂としてのポリカーボネート系ポリウレタン樹脂（パーマリンＵＡ−３００の固形分）１００質量部あたりの、ブロックイソシアネート化合物（エラストロンＢＮ６９の固形分）の含有割合は３６質量部とした。
〈高温、高湿試験〉
前記各実施例、比較例で作製したＯＡローラの外周面を構成するコーティング層の表面に、ポリイミド製のベルトを直接に接触させた状態で、前記ベルトをＯＡローラの外周面に巻き付けて、温度６０℃、相対湿度８０％の高温、高湿環境下で７日間静置したのち状態を観察して、下記の基準でコーティング層を評価した。
【００４２】
○：コーティング層は、部分的に変形したりベルト等に貼り付いたりしていなかった。
×：コーティング層は、部分的に変形したりベルト等に貼り付いたりしていた。
〈密着性試験〉
前記各実施例、比較例で作製したＯＡローラにおける、コーティング層の密着性を、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ５６００−５−６：１９９９「塗料一般試験方法−第５部：塗膜の機械的性質−第６節：付着性（クロスカット法）」に所載の試験方法に則って試験し、試験結果を評価した。すなわち試験結果を、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−６の表１に従って６段階に分類し、分類０〜２が密着性良好、分類３〜５が密着性不良と判定した。
【００４３】
〈摩擦係数測定〉
前記各実施例、比較例で作製したＯＡローラにおける、コーティング層の表面の、前記ポリイミド製のベルトに対する摩擦係数を、先に説明した図１の装置を用いて測定した結果から、前記式(1)によって求めた。
以上の結果を表１〜表３に示す。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
【表３】
【００４７】
表１〜３の実施例１〜１０と、表３の比較例６、７の結果より、架橋剤としてアミノ樹脂を用いた場合にはコーティング層に良好な架橋構造を導入して、高温、高湿環境下でコーティング層が部分的に変形したりベルト等に貼り付いたり、貼り付いたコーティング層がローラ本体の外周面から剥離したりするのを防止できることが判った。
また表１の実施例１〜５と比較例１〜３の結果より、顔料としてのクレーの含有割合は、バインダ樹脂１００質量部あたり２５質量部以上、１２０質量部以下である必要があり、特に４５質量部以上、１００質量部以下であるのが好ましいことが判った。
【００４８】
さらに表２の実施例１、６〜９の結果より、架橋剤としてのアミノ樹脂の含有割合は、バインダ樹脂１００質量部あたり１５質量部以上、５５質量部以下である必要があり、特に２５質量部以上、４５質量部以下であるのが好ましいことが判った。
〈実施例１１〜１３〉
体質顔料としてのクレー（前出のＡＳＰ−１７０）に代えて、テトラピック状を呈する酸化亜鉛ウィスカ〔パナソニック(株)製のパナテトラ（登録商標）〕を、バインダ樹脂としてのポリカーボネート系ポリウレタン樹脂１００質量部あたり２５質量部（実施例１１）、６５質量部（実施例１２）、１００質量部（実施例１３）の割合で含有させたこと以外は実施例１と同様にしてコーティング剤を調製し、ＯＡローラを作製した。
【００４９】
〈実施例１４〉
体質顔料としてのクレー（前出のＡＳＰ−１７０）と、テトラピック状を呈する酸化亜鉛ウィスカ（前出のパナテトラ）とを併用したこと以外は実施例１と同様にしてコーティング剤を調製し、ＯＡローラを作製した。バインダ樹脂としてのポリカーボネート系ポリウレタン樹脂１００質量部あたりの両顔料の含有割合は、クレーが３０質量部、酸化亜鉛ウィスカが３５質量部、合計量が６５質量部であった。
【００５０】
〈実施例１５〉
バインダ樹脂としてのポリカーボネート系ポリウレタン樹脂１００質量部あたりの両顔料の含有割合を、クレー６５質量部、酸化亜鉛ウィスカ３０質量部、合計量９５質量部としたこと以外は実施例１４と同様にしてコーティング剤を調製し、ＯＡローラを作製した。
【００５１】
〈比較例８〉
バインダ樹脂としてのポリカーボネート系ポリウレタン樹脂１００質量部あたりの両顔料の含有割合を、クレー６５質量部、酸化亜鉛ウィスカ６５質量部、合計量１３０質量部としたこと以外は実施例１４と同様にしてコーティング剤を調製し、ＯＡローラを作製した。
【００５２】
前記各実施例、比較例で作製したＯＡローラについて、先に説明した各特性を評価した。結果を表４に示す。
【００５３】
【表４】
【００５４】
表４の実施例１１〜１５の結果より、針状の突起を有する顔料を含有させることで、ＯＡローラの摩擦係数を大幅に向上できることが判った。また前記実施例１１〜１５と比較例８の結果より、顔料の含有割合（総量）は、前記顔料として針状の突起を有するものを単独で使用する系、およびクレー等の体質顔料と併用する系のいずれにおいても、バインダ樹脂１００質量部あたり２５質量部以上、１２０質量部以下である必要があることが判った。
【符号の説明】
【００５５】
Ｆ 荷重
Ｗ 質量
θ 中心角度
１ ローラ本体
２ コーティング層
３ ＯＡローラ
４ 中心軸
５ 荷重計
６ 錘
７ ベルト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製ローラ本体の外周面にコーティング層を備え、例えば静電式複写機等のＯＡ機器において駆動ローラ等として用いられるＯＡローラと、前記ＯＡローラのコーティング層を形成するためのＯＡローラ用コーティング剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
静電式複写機、レーザープリンタ、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機等のＯＡ機器において紙送りベルト、転写ベルト、中間転写ベルト等を回転駆動させるために用いる駆動ローラ等のＯＡローラとしては、金属製のローラ本体の外周面を、ベルト等に対する滑りを防止するためにコーティング層で被覆したり、あるいは前記コーティング層の表面を粗面化処理したりしたものを用いることがある（例えば特許文献１〜３等参照）。
【０００３】
しかし近年の、前記静電式複写機等における印刷速度の高速化に伴い、前記従来の処理を施したＯＡローラではベルトとの滑りを長期間に亘って有効に防止することができず、比較的短期間で滑りが発生するといった問題を生じるようになってきている。
この原因としては、駆動ローラ等がベルト等と長時間に亘って繰り返し接触することによって、粗面化した外周面が摩耗して摩擦力が低下したり、コーティング層が剥離してローラ本外の外周面から失われたりすることが考えられる。
【０００４】
また前記滑りの問題の他にも、例えば高温、高湿環境等の使用環境下での静電式複写機等の停止時にコーティング層が部分的に変形したりベルト等に貼り付いたり、貼り付いたコーティング層がローラ本体の外周面から剥離したり、剥離した破片が静電式複写機等の他の部分に侵入して形成画像に影響を及ぼしたりするといった問題も生じやすくなってきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２３６６２７号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０００７６０号公報
【特許文献３】特開２００２−３２６７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、金属製のローラ本体の外周面に形成したコーティング層が短期間で摩耗したり変形したり、あるいはベルト等に貼り付いたり剥離したりすることがなく、長期間に亘って良好な特性を維持できるＯＡローラと、前記ＯＡローラのコーティング層を形成するのに適したＯＡローラ用コーティング剤とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため発明者は、コーティング層を形成する、ウレタン樹脂等の硬化性のバインダ樹脂を含むコーティング剤に、前記バインダ樹脂の架橋剤を加えることで硬化後のバインダ樹脂の架橋密度を高めて、前記コーティング層が部分的に変形したりベルト等に貼り付いたりするのを防止すること、前記コーティング剤に顔料を加えることでバインダ樹脂の硬化時における膜の収縮を緩和して、硬化後のコーティング層の、金属製のローラ本体の外周面に対する密着性を高めて剥離を防止することを検討した。
【０００８】
しかし架橋剤の種類によってはコーティング層に良好な架橋構造を導入できず、特に高温、高湿環境下等においてコーティング層が部分的に変形したりベルト等に貼り付いたり、貼り付いたコーティング層がローラ本体の外周面から剥離したりするのを防止できないという問題があった。
また架橋剤の含有割合が多すぎる場合にはコーティング層が硬くなって表面の摩擦係数が低下してベルトとの滑りが生じやすくなり、顔料の含有割合が多すぎる場合にはコーティング層が脆くなって却ってローラ本体の外周面から剥離しやすくなるという問題があった。
【０００９】
そこで架橋剤の種類と含有割合、ならびに顔料の含有割合の範囲についてさらに検討した結果、本発明を見出すに至った。
すなわち本発明は、金属製のローラ本体の外周面に、架橋剤としてのアミノ樹脂との反応によって硬化する硬化性を有するバインダ樹脂と、前記バインダ樹脂１００質量部あたり、２５質量部以上、１２０質量部以下の顔料と、１５質量部以上、５５質量部以下の前記アミノ樹脂とを含むコーティング剤を塗布したのちバインダ樹脂を硬化させて形成されたコーティング層が設けられていることを特徴とするＯＡローラである。
【００１０】
また本発明は、前記コーティング層を形成するためのものであって、硬化性を有するバインダ樹脂と、前記バインダ樹脂１００質量部あたり、２５質量部以上、１２０質量部以下の顔料と、１５質量部以上、５５質量部以下の、前記バインダ樹脂の架橋剤としてのアミノ樹脂とを含むことを特徴とするＯＡローラ用コーティング剤である。
前記バインダ樹脂は水系ウレタン樹脂であるのが好ましい。前記水系ウレタン樹脂を含むコーティング剤は、溶媒として水を用いて形成できるため、環境に及ぼす負荷を低減できる。
【００１１】
また顔料は、少なくとも体質顔料を含んでいるのが好ましい。体質顔料は、バインダ樹脂の硬化時に膜が収縮するのを防止する効果に優れている。
また顔料は、少なくとも針状の突起を有する顔料を含んでいるのが好ましい。前記顔料の針状の突起は、コーティング層の表面からミクロな突起として突出して、ベルトとの引っ掻き効果によりＯＡローラの摩擦係数を向上するとともに、前記高い摩擦係数を長期間に亘って維持する効果に優れている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、金属製のローラ本体の外周面に形成したコーティング層が短期間で摩耗したり変形したり、あるいはベルト等に貼り付いたり剥離したりすることがなく、長期間に亘って良好な特性を維持できるＯＡローラと、前記ＯＡローラのコーティング層を形成するのに適したＯＡローラ用コーティング剤とを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のＯＡローラにおけるコーティング層の表面の、ベルトに対する摩擦係数μを測定するために用いる装置の概略を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、金属製のローラ本体の外周面に、硬化性を有するバインダ樹脂と、前記バインダ樹脂１００質量部あたり、２５質量部以上、１２０質量部以下の顔料と、１５質量部以上、５５質量部以下の、前記バインダ樹脂の架橋剤としてのアミノ樹脂とを含むコーティング剤を塗布したのちバインダ樹脂を硬化および架橋反応させて形成されたコーティング層が設けられていることを特徴とするＯＡローラである。
【００１５】
また本発明は、前記コーティング層を形成するためのコーティング剤であって、硬化性を有するバインダ樹脂と、前記バインダ樹脂１００質量部あたり、２５質量部以上、１２０質量部以下の顔料と、１５質量部以上、５５質量部以下の、前記バインダ樹脂の架橋剤としてのアミノ樹脂とを含むことを特徴とするものである。
前記バインダ樹脂としては硬化性を有し、かつ架橋剤としてのアミノ樹脂と反応させることで架橋密度を高めることができる種々の樹脂が使用可能であり、特に水系ウレタン樹脂が好ましい。前記水系ウレタン樹脂を含むコーティング剤は、溶媒として水を用いて形成できるため、環境に及ぼす負荷を低減できる。
【００１６】
前記水系ウレタン樹脂としては、これに限定されないが例えばポリカーボネート系ポリウレタン樹脂の水系エマルションである三洋化成工業(株)製のパーマリン（登録商標）ＵＡ−３００、ＵＡ−３１０、ＵＡ−３６８、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂の水溶液である同社製のパーマリンＵＡ−５０、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂のエマルションである同社製のパーマリンＵＡ−１５０、ＵＣ−２０、同じくポリエーテル系ポリウレタン樹脂のエマルションである第一工業製薬(株)製のスーパーフレックス（登録商標）Ｅ−４０００等の１種または２種以上が挙げられる。
【００１７】
アミノ樹脂としては、例えばメラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂等の、前記水系ウレタン樹脂の架橋剤として機能しうる種々のアミノ樹脂が挙げられる。
前記アミノ樹脂としては、これに限定されないが例えばメチル化高イミノメラミン樹脂の溶液であるサイテック社製のサイメル（登録商標）３２３、３２５、３２７、３２８、３８５、部分メチル化メラミン樹脂の溶液である同社製のサイメル３７０、３７３、３７４９、ｎ−ブチル化メラミン樹脂の溶液である三井化学(株)製のユーバン（登録商標）１２０、あるいはメチルエーテル化メラミン樹脂の溶液である日立化成(株)製のメラン（登録商標）５５２等の１種または２種以上が挙げられる。
【００１８】
前記アミノ樹脂の含有割合は、バインダ樹脂１００質量部あたり１５質量部以上、５５質量部以下である必要がある。
含有割合が前記範囲未満では、アミノ樹脂を含有させることによる、バインダ樹脂の架橋密度を高めて、コーティング層が、特に高温、高湿環境下で部分的に変形したりベルト等に貼り付いたり、貼り付いたコーティング層がローラ本体の外周面から剥離したりするのを防止する効果が得られない。
【００１９】
また含有割合が前記範囲を超える場合には、逆にバインダ樹脂の架橋密度が高くなりすぎるとともにコーティング層が硬くなりすぎるため、表面の摩擦係数が低下してベルト等との滑りを生じやすくなる。
また前記いずれの場合においても、コーティング層の、ローラ本体の外周面に対する密着性が僅かに低下する傾向もある。
【００２０】
なおこれらの問題が生じるのをより一層有効に抑制しながら、前記金属製のローラ本体の外周面に対する密着性にも優れたコーティング層を形成することを考慮すると、アミノ樹脂の含有割合は、前記範囲内でもバインダ樹脂１００質量部あたり２５質量部以上であるのが好ましく、４５質量部以下であるのが好ましい。
なおバインダ樹脂として、先に説明したエマルションや水溶液を用いるとともに、アミノ樹脂として先に説明した溶液を用いる場合、前記アミノ樹脂の含有割合は、前記エマルションや水溶液中の固形分（バインダ樹脂）１００質量部あたりの、溶液中の固形分（アミノ樹脂）の質量部である。
【００２１】
顔料としては、先に説明したバインダ樹脂の硬化時に膜が収縮するのを防止する効果に優れた体質顔料が好ましい。
前記体質顔料としては、例えばカオリン等のクレーや、あるいは沈降性硫酸バリウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、タルク、マイカ等の１種または２種以上が挙げられる。
【００２２】
前記顔料の含有割合は、バインダ樹脂１００質量部あたり２５質量部以上、１２０質量部以下である必要がある。
含有割合が前記範囲未満では、顔料を含有させることによる、バインダ樹脂の硬化時に膜の収縮を緩和して、硬化後のコーティング層の、金属製のローラ本体の外周面に対する密着性を高めて剥離を防止する効果が得られない。
【００２３】
また含有割合が前記範囲を超える場合にはコーティング層が脆くなって却ってローラ本体の外周面から剥離しやすくなる。
なおこれらの問題が生じるのをより一層有効に防止して、前記金属製のローラ本体の外周面に対する密着性に優れたコーティング層を形成することを考慮すると、顔料の含有割合は、前記範囲内でもバインダ樹脂１００質量部あたり４５質量部以上であるのが好ましく、１００質量部以下であるのが好ましい。
【００２４】
また顔料としては針状の突起を有する顔料も好ましい。中でも、中心から２以上の針状の突起が放射状に突出した立体形状を有する顔料、例えば中心から４つの針状の突起が互いに等角度で４方に突出したいわゆるテトラピック状の顔料等が好ましい。
前記顔料としては、例えば酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ホウ酸アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、チタン酸カリウム、塩基性硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、リン酸カルシウムナトリウム、ホウ酸マグネシウム、炭酸カルシウム、二ホウ化チタン、石膏、アルミナ、クリソタイル、セピオライトまたはゾノトライト等の１種または２種以上が挙げられる。また、沖縄県産の星の砂などの混合物であってもよい。
【００２５】
中でも、前記テトラピック状を呈する酸化亜鉛ウィスカが好ましい。
前記顔料は、２以上の突起の少なくとも１つがコーティング層中に埋まってアンカー効果を発揮するため、ベルトの刺激や磨耗による顔料の脱落を防止できる上、残りの突起がコーティング層の表面からミクロな突起として突出してベルトとの引っ掻き効果によりＯＡローラの摩擦係数を向上するとともに、前記高い摩擦係数を長期に亘って維持するために機能する。そのため、より長期間に亘ってＯＡローラの良好な特性を維持することができる。
【００２６】
ただし前記顔料は、全体が１本の針状であってもよい。
なおバインダ樹脂として、先に説明したエマルションや水溶液を用いる場合、前記体質顔料や針状の突起を有する顔料等の含有割合は、前記エマルションや水溶液中の固形分（バインダ樹脂）１００質量部あたりの顔料の質量部である。
また顔料としては、前記体質顔料、針状の突起を有する顔料等、複数種の機能の異なる顔料を併用してもよい。その場合には、前記各顔料の機能の相乗効果によって、より一層長期間に亘ってＯＡローラの良好な特性を維持することができる。併用する場合、顔料の含有割合は、併用する２以上の顔料の合計の、前記固形分１００質量部あたりの質量部が、本願発明で規定した範囲内である必要がある。
【００２７】
コーティング剤には、前記各成分に加えて、さらに消泡剤、分散安定剤、表面張力調整剤等の従来公知の各種添加剤を、任意の割合で含有させることもできる。
コーティング剤は、先に説明したように溶媒として水を用いた水系とするのが、環境に及ぼす負荷を低減する上で望ましい。
例えばバインダ樹脂として、先に説明したように水系のエマルションまたは水溶液の状態で供給されるものを用いる場合には、前記エマルションまたは水溶液に、前記所定の含有割合となるように顔料とアミノ樹脂とを添加するとともに必要に応じてその他の添加剤を加えることで、前記水系のコーティング剤が得られる。
【００２８】
また、さらに必要に応じて水、または水と水溶性有機溶媒との混合溶媒等を加えてコーティング剤の粘度を調整してもよい。
前記コーティング剤を、例えばアルミニウム、銅、真鍮、ステンレス鋼等の金属からなる円筒状ないし円柱状のローラ本体の外周面に、スプレーコート法等の任意の塗布方法によって塗布したのち乾燥させて水等の溶媒を除去し、さらに加熱してバインダ樹脂を硬化反応させるとともに、架橋剤としてのアミノ樹脂の作用によって架橋反応させることでコーティング層が形成されてＯＡローラが得られる。
【００２９】
前記ＯＡローラの表面の、組み合わせるベルトに対する摩擦係数μは０．３以上、特に０．６以上であるのが好ましい。摩擦係数μが前記範囲未満ではベルトとの間で滑りを生じやすくなり、前記ベルトを良好に駆動できないおそれがある。
なお本発明では摩擦係数μを、図１に示す装置を用いて、オイラーのベルト式に準拠した測定方法によって測定した値でもって表すこととする。
【００３０】
先に説明したように金属製のローラ本体１の外周面にコーティング層２を形成したＯＡローラ３を、前記ローラ本体１の中心軸４を水平方向に向けた状態で、図中に二点鎖線の矢印で示す方向に回転可能に保持する。またＯＡローラ３の近傍には、前記ＯＡローラ３の中心軸４との距離を一定に維持した状態で荷重計５を配設する。
次に、一端に質量Ｗ（ｇ）の錘６を取り付けたベルト７の他端を前記荷重計５に接続するとともに、前記ベルト７の錘６側の一端をＯＡローラ３よりも下側に垂れ下がらせた状態で、前記ベルト７を、中心軸４を中心とする中心角度θ（°）の範囲に亘って前記ＯＡローラ３のコーティング層２の表面に接触させる。
【００３１】
そしてＯＡローラ３を前記二点鎖線の矢印で示す方向に一定の速度で回転させた際に生じる荷重Ｆ（ｇ）を荷重計５によって測定し、前記荷重Ｆ（ｇ）と、錘６の質量Ｗ（ｇ）、中心角度θ（°）とから式(1)：
μ＝（１／θ）ｌｎ（Ｆ／Ｗ） (1)
によって摩擦係数μを求める。
【００３２】
コーティング層のもとになるコーティング剤の塗布厚みは２０μｍ以上であるのが好ましく、１００μｍ以下であるのが好ましい。
塗布厚みが前記範囲未満では、厚みが均一なコーティング層を形成できないおそれがある。
また塗布厚みが前記範囲を超える場合にはタレ等を生じてコーティング層の外観が悪くなるおそれがあり、また乾燥性等の作業性が低下するおそれがある。
【００３３】
前記本発明のＯＡローラは、例えば静電式複写機、レーザープリンタ、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機等のＯＡ機器において紙送りベルト、転写ベルト、中間転写ベルト等を回転駆動させるための駆動ローラ等として好適に用いることができる。
【実施例】
【００３４】
以下の実施例、比較例におけるコーティング剤の調製、ＯＡ用ローラの作製、および試験を、特記した以外は２３±５℃、相対湿度５５±５％の環境下で実施した。
〈実施例１〉
前出の三洋化成工業(株)製のパーマリンＵＡ−３００〔ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂の水系エマルション、固形分濃度３８質量％〕に、これも前出のサイテック社製のサイメル３２７〔メチル化高イミノメラミン樹脂のイソブタノール溶液、固形分濃度８８〜９２質量％〕と、クレー〔含水カオリン系、ＢＡＳＦ社製のＡＳＰ−１７０〕とを配合してコーティング剤を調製した。
【００３５】
前記コーティング剤における、バインダ樹脂としてのポリカーボネート系ポリウレタン樹脂（パーマリンＵＡ−３００の固形分）１００質量部あたりの、前記クレーの含有割合は６５質量部、メチル化高イミノメラミン樹脂（サイメル３２７の固形分）の含有割合は３６質量部とした。
前記コーティング剤を、外径２４φ、長さ２２．６ｍｍのアルミニウム（Ａ６０６３）製のローラ本体の外周面にスプレーコート法によって塗布し、室温で３０分間程度で静置して乾燥させ、次いで９０℃で１０分間の予備乾燥をしたのち１４０℃で１５分間加熱してバインダ樹脂を硬化および架橋反応させてコーティング層を形成して、ＯＡローラを作製した。
【００３６】
〈実施例２〜５、比較例１〜３〉
バインダ樹脂としてのポリカーボネート系ポリウレタン樹脂１００質量部あたりの、前記クレーの含有割合を１０質量部（比較例１）、２０質量部（比較例２）、２５質量部（実施例２）、４５質量部（実施例３）、１００質量部（実施例４）、１２０質量部（実施例５）、１５０質量部（比較例３）としたこと以外は実施例１と同様にしてコーティング剤を調製し、ＯＡローラを作製した。
【００３７】
〈実施例６〜９、比較例４、５〉
バインダ樹脂としてのポリカーボネート系ポリウレタン樹脂１００質量部あたりの、メチル化高イミノメラミン樹脂の含有割合を１０質量部（比較例４）、１５質量部（実施例６）、２５質量部（実施例７）、４５質量部（実施例８）、５５質量部（実施例９）、６０質量部（比較例５）としたこと以外は実施例１と同様にしてコーティング剤を調製し、ＯＡローラを作製した。
【００３８】
〈実施例１０〉
サイメル３２７に代えて、サイテック社製のサイメル３７０〔部分メチル化メラミン樹脂のイソブタノール溶液、固形分濃度８６〜９０質量％〕を用いたこと以外は実施例１と同様にしてコーティング剤を調製し、ＯＡローラを作製した。
前記コーティング剤における、バインダ樹脂としてのポリカーボネート系ポリウレタン樹脂（パーマリンＵＡ−３００の固形分）１００質量部あたりの、部分メチル化メラミン樹脂（サイメル３７０の固形分）の含有割合は３６質量部とした。
【００３９】
〈比較例６〉
サイメル３２７に代えて、アミノ樹脂とは別種の架橋剤である日清紡ケミカル(株)製のカルボジライト（登録商標）Ｅ−０２〔ポリカルボジイミドの水系エマルション、固形分濃度４０質量％〕を用いたこと以外は実施例１と同様にしてコーティング剤を調製し、ＯＡローラを作製した。
【００４０】
前記コーティング剤における、バインダ樹脂としてのポリカーボネート系ポリウレタン樹脂（パーマリンＵＡ−３００の固形分）１００質量部あたりの、ポリカルボジイミド（カルボジライトＥ−０２の固形分）の含有割合は３６質量部とした。
〈比較例７〉
サイメル３２７に代えて、アミノ樹脂とは別種の架橋剤である第一工業製薬(株)製のエラストロン（登録商標）ＢＮ６９〔ブロックイソシアネート化合物の溶液、固形分濃度４０質量％〕を用いたこと以外は実施例１と同様にしてコーティング剤を調製し、ＯＡローラを作製した。
【００４１】
前記コーティング剤における、バインダ樹脂としてのポリカーボネート系ポリウレタン樹脂（パーマリンＵＡ−３００の固形分）１００質量部あたりの、ブロックイソシアネート化合物（エラストロンＢＮ６９の固形分）の含有割合は３６質量部とした。
〈高温、高湿試験〉
前記各実施例、比較例で作製したＯＡローラの外周面を構成するコーティング層の表面に、ポリイミド製のベルトを直接に接触させた状態で、前記ベルトをＯＡローラの外周面に巻き付けて、温度６０℃、相対湿度８０％の高温、高湿環境下で７日間静置したのち状態を観察して、下記の基準でコーティング層を評価した。
【００４２】
○：コーティング層は、部分的に変形したりベルト等に貼り付いたりしていなかった。
×：コーティング層は、部分的に変形したりベルト等に貼り付いたりしていた。
〈密着性試験〉
前記各実施例、比較例で作製したＯＡローラにおける、コーティング層の密着性を、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ５６００−５−６：１９９９「塗料一般試験方法−第５部：塗膜の機械的性質−第６節：付着性（クロスカット法）」に所載の試験方法に則って試験し、試験結果を評価した。すなわち試験結果を、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−６の表１に従って６段階に分類し、分類０〜２が密着性良好、分類３〜５が密着性不良と判定した。
【００４３】
〈摩擦係数測定〉
前記各実施例、比較例で作製したＯＡローラにおける、コーティング層の表面の、前記ポリイミド製のベルトに対する摩擦係数を、先に説明した図１の装置を用いて測定した結果から、前記式(1)によって求めた。
以上の結果を表１〜表３に示す。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
【表３】
【００４７】
表１〜３の実施例１〜１０と、表３の比較例６、７の結果より、架橋剤としてアミノ樹脂を用いた場合にはコーティング層に良好な架橋構造を導入して、高温、高湿環境下でコーティング層が部分的に変形したりベルト等に貼り付いたり、貼り付いたコーティング層がローラ本体の外周面から剥離したりするのを防止できることが判った。
また表１の実施例１〜５と比較例１〜３の結果より、顔料としてのクレーの含有割合は、バインダ樹脂１００質量部あたり２５質量部以上、１２０質量部以下である必要があり、特に４５質量部以上、１００質量部以下であるのが好ましいことが判った。
【００４８】
さらに表２の実施例１、６〜９の結果より、架橋剤としてのアミノ樹脂の含有割合は、バインダ樹脂１００質量部あたり１５質量部以上、５５質量部以下である必要があり、特に２５質量部以上、４５質量部以下であるのが好ましいことが判った。
〈実施例１１〜１３〉
体質顔料としてのクレー（前出のＡＳＰ−１７０）に代えて、テトラピック状を呈する酸化亜鉛ウィスカ〔パナソニック(株)製のパナテトラ（登録商標）〕を、バインダ樹脂としてのポリカーボネート系ポリウレタン樹脂１００質量部あたり２５質量部（実施例１１）、６５質量部（実施例１２）、１００質量部（実施例１３）の割合で含有させたこと以外は実施例１と同様にしてコーティング剤を調製し、ＯＡローラを作製した。
【００４９】
〈実施例１４〉
体質顔料としてのクレー（前出のＡＳＰ−１７０）と、テトラピック状を呈する酸化亜鉛ウィスカ（前出のパナテトラ）とを併用したこと以外は実施例１と同様にしてコーティング剤を調製し、ＯＡローラを作製した。バインダ樹脂としてのポリカーボネート系ポリウレタン樹脂１００質量部あたりの両顔料の含有割合は、クレーが３０質量部、酸化亜鉛ウィスカが３５質量部、合計量が６５質量部であった。
【００５０】
〈実施例１５〉
バインダ樹脂としてのポリカーボネート系ポリウレタン樹脂１００質量部あたりの両顔料の含有割合を、クレー６５質量部、酸化亜鉛ウィスカ３０質量部、合計量９５質量部としたこと以外は実施例１４と同様にしてコーティング剤を調製し、ＯＡローラを作製した。
【００５１】
〈比較例８〉
バインダ樹脂としてのポリカーボネート系ポリウレタン樹脂１００質量部あたりの両顔料の含有割合を、クレー６５質量部、酸化亜鉛ウィスカ６５質量部、合計量１３０質量部としたこと以外は実施例１４と同様にしてコーティング剤を調製し、ＯＡローラを作製した。
【００５２】
前記各実施例、比較例で作製したＯＡローラについて、先に説明した各特性を評価した。結果を表４に示す。
【００５３】
【表４】
【００５４】
表４の実施例１１〜１５の結果より、針状の突起を有する顔料を含有させることで、ＯＡローラの摩擦係数を大幅に向上できることが判った。また前記実施例１１〜１５と比較例８の結果より、顔料の含有割合（総量）は、前記顔料として針状の突起を有するものを単独で使用する系、およびクレー等の体質顔料と併用する系のいずれにおいても、バインダ樹脂１００質量部あたり２５質量部以上、１２０質量部以下である必要があることが判った。
【符号の説明】
【００５５】
Ｆ 荷重
Ｗ 質量
θ 中心角度
１ ローラ本体
２ コーティング層
３ ＯＡローラ
４ 中心軸
５ 荷重計
６ 錘
７ ベルト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製のローラ本体の外周面に、硬化性を有するバインダ樹脂と、前記バインダ樹脂１００質量部あたり、２５質量部以上、１２０質量部以下の顔料と、１５質量部以上、５５質量部以下の、前記バインダ樹脂の架橋剤としてのアミノ樹脂とを含むコーティング剤を塗布したのちバインダ樹脂を硬化および架橋反応させて形成されたコーティング層が設けられていることを特徴とするＯＡローラ。
【請求項２】
前記バインダ樹脂は水系ウレタン樹脂である請求項１に記載のＯＡローラ。
【請求項３】
前記顔料は、少なくとも体質顔料を含んでいる請求項１または２に記載のＯＡローラ。
【請求項４】
前記顔料は、少なくとも針状の突起を有する顔料を含んでいる請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＯＡローラ。
【請求項５】
金属製ローラ本体の外周面にコーティング層を備えたＯＡローラの、前記コーティング層を形成するためのコーティング剤であって、硬化性を有するバインダ樹脂と、前記バインダ樹脂１００質量部あたり、２５質量部以上、１２０質量部以下の顔料と、１５質量部以上、５５質量部以下の、前記バインダ樹脂の架橋剤としてのアミノ樹脂とを含むことを特徴とするＯＡローラ用コーティング剤。
【請求項１】
金属製のローラ本体の外周面に、硬化性を有するバインダ樹脂と、前記バインダ樹脂１００質量部あたり、２５質量部以上、１２０質量部以下の顔料と、１５質量部以上、５５質量部以下の、前記バインダ樹脂の架橋剤としてのアミノ樹脂とを含むコーティング剤を塗布したのちバインダ樹脂を硬化および架橋反応させて形成されたコーティング層が設けられていることを特徴とするＯＡローラ。
【請求項２】
前記バインダ樹脂は水系ウレタン樹脂である請求項１に記載のＯＡローラ。
【請求項３】
前記顔料は、少なくとも体質顔料を含んでいる請求項１または２に記載のＯＡローラ。
【請求項４】
前記顔料は、少なくとも針状の突起を有する顔料を含んでいる請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＯＡローラ。
【請求項５】
金属製ローラ本体の外周面にコーティング層を備えたＯＡローラの、前記コーティング層を形成するためのコーティング剤であって、硬化性を有するバインダ樹脂と、前記バインダ樹脂１００質量部あたり、２５質量部以上、１２０質量部以下の顔料と、１５質量部以上、５５質量部以下の、前記バインダ樹脂の架橋剤としてのアミノ樹脂とを含むことを特徴とするＯＡローラ用コーティング剤。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−１１６５４４（Ｐ２０１１−１１６５４４Ａ）
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７７８６５（Ｐ２００９−２７７８６５）
【出願日】平成２１年１２月７日（２００９．１２．７）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月７日（２００９．１２．７）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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