JP2005138327A

JP2005138327A - 中間転写部材

Info

Publication number: JP2005138327A
Application number: JP2003375000A
Authority: JP
Inventors: Makoto Sugitani; 信杉谷; Yasuhiko Kondo; 康彦近藤
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2003-11-04
Filing date: 2003-11-04
Publication date: 2005-06-02

Abstract

【課題】排紙性を良好にし、紙詰まりを防止して強度を高める中間転写部材を提供する。
【解決手段】支持体層２上に少なくともシリコーンゴムからなる表面印刷層３を積層してなるシリコーン中間転写部材１であって、上記表面印刷層３を形成するシリコーンゴムの粘弾性率（ｔａｎδ）が、２３℃、周波数１０Ｈｚにおいて０．０３〜０．１０の範囲としている。
【選択図】図１

Description

本発明は印刷機用の中間転写部材に関し、詳細には、平版オフセット印刷やグラビアオフセット印刷に使用される印刷用オフセットブランケットまたはオンデマンド印刷用ブランケットとして好適な中間転写部材に関する。

通常、印刷機に用いられるオフセット印刷用ブランケットとしては、支持体層上にアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）等のゴム材料からなる表面印刷層を積層してなるシート、ロールまたはベルトが使用されている。表面印刷層のゴム材料が耐溶剤性に優れていることから上記ゴム材料が汎用されているが、一方でゴム材料ではインキがブランケットの表面に残り、被印刷物とブランケット上とに分離する問題が生じる場合がある。その場合、インキ層の表面に必然的に凹凸が発生し膜厚がばらついたり、エッジ形状が乱れたりするため、高い精度が要求される印刷には不向きであった。また、オンデマンド印刷のように刻々と印刷パターンが変わるものについては、インキがブランケット表面に残ったままであるとブランケットがインキ溶剤を吸い込むため、その部分の転移性が変わってしまったり、転写部材表面のクリーニングが困難になったりするという問題も起こりえる。

上記した転移性の悪さは、ブランケットの表面印刷層に用いているＮＢＲ等のゴム部材は表面張力が大きいことに起因している。
上記問題を解決するために、転移性の良好な中間転写部材が研究され、本出願人は先に特開平６−９２０５６号（特許文献１）で、支持体層上に積層される表面印刷層にシリコーンゴムを用いた印刷用オフセットブランケットを提供している。シリコーンは表面張力が小さいので、表面印刷層として用いるとブランケット上のインキをほぼ完全に被印刷物上に転移させることができる。そのため、液体トナーを使用した高詳細なオンデマンド印刷機やライン等のパターン印刷に適している。

しかし、シリコーンゴムはＮＢＲなどのゴムと比べて強度が劣っているという問題がある。そのため、例えば、被印刷物である紙を連続的に通すような印刷機においては、排紙性に問題があり、紙詰まりが発生しやすく、紙詰まりにより表面印刷層にキズが発生し、交換が必要となる。前記特許文献１に開示したシリコーンゴムを支持体層上に備えた中間転写部材についても、排紙性が十分に改良されておらず、紙づまりが発生しがちな問題がある。
特開平６−９２０５６号公報

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、前記特許文献１に開示したシリコーンゴムを印刷表面層としたものを改良し、排紙性を良好にし、紙詰まりの発生を防止できる中間転写材を提供することを課題としている。

本発明は上記課題を解決するため、支持体層上に少なくともシリコーンゴムからなる表面印刷層を積層してなる中間転写部材であって、
上記表面印刷層を形成するシリコーンゴムの粘弾性率（ｔａｎδ）を、２３℃、周波数１０Ｈｚにおいて０．０３〜０．１０の範囲に設定していることを特徴とする中間転写部材を提供している。

本発明者は前記特許文献１で提示した中間転写部材に関して排紙性の悪さに関して鋭意研究および実験を繰り返した結果、表面印刷層を形成するシリコーンゴムの粘弾性率が排紙性に大きく影響を及ぼすことを知見した。
即ち、粘弾性率（ｔａｎδ）の小さいシリコーンゴムを表面印刷層に用いることにより、排紙性を良好にすることができ、特許文献１に記載のｔａｎδが０．１以上の０．１〜０．５の範囲では粘弾性率が大きすぎるために排紙性が良くないことを知見した。
粘弾性率（ｔａｎδ）と排紙性との関係は、中間転写部材と被印刷物とが接触する際、ｔａｎδの小さいシリコーンゴムからなる表面印刷層は接触後に元の形状に復元するのが早いため、中間転写部材と被印刷物との接触時間が短い。よって、排紙性が良好となる。一方、ｔａｎδが０．１以上と大きくなると、シリコーンゴムからなる表面印刷層は復元するのが遅れ、中間転写部材と被印刷物との接触時間が長くなる。よって、表面印刷層は被印刷物に追従するため、被印刷物が表面印刷層に付着してしやすくなり、排紙性が悪くなる。
なお、粘弾性率（ｔａｎδ）は、詳細には、弾性項Ｅ’、粘性項Ｅ”の比（Ｅ’／Ｅ”）のことである。

本発明では、上記したように、シリコーンゴムの粘弾性率（ｔａｎδ）を、２３℃、周波数１０Ｈｚにおいて０．０３〜０．１０に設定し、前記特許文献１で提示したシリコーンゴムのｔａｎδよりも小さい範囲とすることで、印刷時における排紙性を改良している。上記シリコーンゴムの粘弾性率（ｔａｎδ）を上記範囲としたのは、０．０３未満とすると、弾性が低くなりすぎるため被印刷物への転移が悪くなるという問題があるからである。一方、０．１０を超えると、排紙性が大幅に悪くなるからであり、例えば、枚葉紙やＰＥＴフィルムを被印刷物として用いた場合、中間転写部材に被印刷物が付着しやすくなり、その結果として、被印刷物にシワが寄ったり折れ曲がることにより、中間転写部材の表面にキズが付いてしまうという問題があるからである。
上記シリコーンゴムのｔａｎδは好ましくは、０．０３〜０．０８の範囲であり、この範囲とすると、排紙性がさらに向上することを実験により知見している。

上記のように本発明の中間転写部材はシリコーンゴムのｔａｎδを０．１未満と小さくしているため、良好な転移性を維持したまま、排紙性が良好となり、紙詰まりによる交換頻度を従来よりも少くできる。

また、上記表面印刷層の表面粗さ（Ｒｚ）を平均１μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下としている。上記範囲としたのは、１μｍ以下とすると表面印刷層をより平滑化することで、被印刷物との引っかかりを無くすことができ、排紙性が優れるからである。１μｍを超えると、中間転写部材と被印刷物がスムーズに紙送りをできない場合が生じるためであること、および、被印刷物の表面にキズが生じる場合があるためである。
なお、表面粗さ（Ｒｚ）は小さい程良いが、成形上、加工上から０．０１μｍが下限となる。

上記表面印刷層を形成するシリコーンゴムとしては、例えば、メチルビニル系シリコーンゴム、フェニルシリコーンゴム、フロロシリコーンゴムからなる群より選ばれる１種または２種以上の混合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。いずれのタイプのシリコーンゴムを用いても、粘弾性率（ｔａｎδ）が上記範囲内のものであれば、ゴム中の架橋度を大きくして硬度を後述する硬度に設定することで、排紙性等において優れた性能をもつ。

また、上記シリコーンゴムは、特に限定されず、公知の種々の形態を用いてよく、ミラブル型シリコーンゴムあるいは液状シリコーンゴムを使用することができる。例えば、混練可能なミラブルシリコーンゴム、室温にて架橋する室温加硫型シリコーンゴム（ＲＴＶゴム）、あるいは射出成形可能なＬＩＭシリコーンゴム等が挙げられ、一液タイプ、二液タイプのいずれも用いることができる。

上記シリコーンゴムに混入される充填剤としては、例えば、無水珪酸、炭酸カルシウム、ハードグレー、硫酸バリウム等が用いられる。
上記の中でミラブル型シリコーンゴムに混入される架橋剤としては、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ターシャリーブチルパーオキシ）ヘキサン（２５％含有ペースト）、ベンゾイルパーオキサイド、ターシャリーブチルパーベンゾエイト、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、モノクロロベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等が用いられる。特に２，５−ジメチル−２，５−ビス（ターシャリーブチルパーオキシ）ヘキサン（２５％含有ペースト）がシリコーンゴム中への分散性が良い理由から好ましい。

また、上記表面印刷層は、ＪＩＳＫ６３０１のショアＡ硬度Ｈｓが２０以上９０以下、好ましくは４０以上７０以下としている。当該範囲としているのは、良好な柔軟性を得られ、表面印刷層のシリコーンゴムのｔａｎδを０．１〜０．０３を小さくしても、表面印刷層を有する中間転写部材を比較的小さい圧接力で紙やフィルム等の被印刷物に押し付けても充分に変形し、被印刷物との間に大きい接触面積を得ることができ、所要の転写性能を得ることができるからである。２０未満であると、印圧が弱くなり過ぎる問題があり、９０を超えると接触面積が少なくなり過ぎ、印圧が強くなり過ぎることにより、通紙中に不送りが発生するという問題がある。

本発明の中間転写部材は、上述したシリコーンゴムからなる表面印刷層が支持体層上に積層されている。支持体層としては、例えば、布、ゴムを含浸させた布、樹脂フィルムまたは金属フィルム等が使用される。該布の素材は特に限定されないが、表面粗さ（Ｒｚ）を極力小さくするという観点から、綿、ポリエステル、レーヨンおよびそれらの混紡繊維等からなる平織りの布や不織布が好適である。
上記布に含浸させるゴム糊としては耐油性ゴムを用いるのが一般的であって、例えば、ＮＢＲ、ウレタンゴム、ＣＲまたは多硫化ゴム等のゴム材料に、所定量の加硫剤、加硫促進剤および必要に応じて増粘剤等を配合したものが用いられる。
樹脂フィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタラート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネ−トまたはポリプロピレンなどのフィルムが挙げられる。
金属フィルムとしては、例えばステンレスフィルム、アルミニウムフィルム、ニッケルフィルム等が用いられる。

支持体層は１層のみから構成されていてもよいし、複数層から構成されていてもよい。複数層の場合、積層数の上限は特に限定されるものではなく、全体の厚み等に応じて適宜設定すればよいが、通常２〜５層とするのが適当である。
本発明の中間転写部材においては、支持体層上に少なくともシリコーンで形成される表面印刷層が積層されていればよく、その他の構造は特に限定されない。

上記支持体層の厚さは０．１〜２．５ｍｍ、好ましくは０．２〜０．５ｍｍの範囲であり、表面印刷層の厚さは０．０５〜１．０ｍｍ、好ましくは０．１〜０．８ｍｍの範囲である。
上記支持体層上に少なくとも表面印刷層を備えた中間転写部材は、使用する印刷機種に応じて、シート状、筒状、あるいはベルト状等の形状として成形される。

本発明の中間転写部材の製造方法としては、特に限定されず、公知の方法を用いてよい。具体的には、例えば、表面印刷層を構成するシリコーンゴム等の材料を調整した後、該材料を硬化させる前に支持体層上に所定の厚みでコーティングし、次いで、コーティングした材料を硬化させ、硬化後必要に応じて加熱する。

上記した如く、本発明の中間転写部材の表面印刷層は表面張力が小さく転移性の優れたシリコーンゴムからなり、特に、シリコーンゴムの粘弾性率（ｔａｎδ）を小さく設定しているため排紙性を良好とできる。その結果、本発明の中間転写部材を用いた印刷機は、紙詰まりを大幅に減少することができ、紙詰まりによる表面印刷層のキズが発生せず、強度を高めることができる。さらに、交換頻度の減少によりコスト面においても優れたものとなる。

図１は本発明の中間転写ローラ１を示し、図２は中間転写ローラ１を用いたオフセット印刷機１０を示す。
中間転写部材１は、図１に示すように、支持体層２に表面印刷層３を一体的に固着した２層の積層構造体としている。支持体層２として樹脂フィルムを用い、本実施形態ではポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）からなるフィルムを用いている。支持体層２の表面に積層する表面印刷層３はシリコーンゴムからなる。表面印刷層３は、粘弾性率（ｔａｎδ）が、２３℃、周波数１０Ｈｚにおいて０．０６のシリコーンゴムを用いている。

表面印刷層３の厚みは、０．７５ｍｍの略均一の厚みとし、かつ、該表面印刷層３の表面粗さ（Ｒｚ）を１μｍ以下としている。支持体層２の厚みは本実施形態では０．３５ｍｍとしている。

上記中間転写ローラ１からなるオフセットブランケットを備えたオフセット印刷機を図２に示す。オフセット印刷機１０は、インクローラ１１、版１２、上記中間転写ローラ１からなるオフセットブランケット１３、圧胴１４を備えている。版１２では水を使用せずにアルミニウム箔等の支持体に設けたシリコーンゴムなどのインキ反発層を非画線部として使用し、画線部となる非画線部の空隙（セル）内１２ａにインキＩをつけ、次いでオフセットブランケット１３の表面にインキＩが転移して紙１５へ印刷が行われ、圧銅１４で紙１５を排紙している。

上記中間転写ローラ１は、表面印刷層３を表面張力の小さいシリコーンゴムから形成しているため、転移性がよい。また、粘弾性率（ｔａｎδ）が、２３℃、周波数１０Ｈｚにおいて０．０３〜０．１０の範囲内である０．０６のシリコーンゴムを表面印刷層３に用いているので、中間転写ローラ１を用いたオフセット印刷機１０で印刷する場合には、排紙性が良好で、紙詰まりはほとんど発生しない。そのため、紙詰まりによりオフセットブランケット１３にキズが発生せず、強度を高めることができる。さらに、本実施形態では、表面印刷層３の表面粗さ（Ｒｚ）を１μｍ以下としているため、さらにオフセットブランケット１３と紙１５との引っ掛かりを無くすことができ、スムーズに排紙できる。

上記構成からなる中間転写部材１は、画像形成装置の中間転写部材として、上記オフセット印刷機以外でも広く用いることができる。中でも平版オフセット印刷やグラビアオフセット印刷に使用される印刷用オフセットブランケット、またはオンデマンド印刷用ブランケットとして用いることが好ましい。

以下、本発明の中間転写ローラの実施例１〜３、比較例１、２について詳述する。
実施例および比較例では、いずれもＲＴＶシリコーンゴムであるシリコーンゴムを用い、表１に記載の配合で形成したシリコーンゴムを表面印刷層として有する中間転写部材であるブランケットを製造した。

具体的には、表１に記載の配合により得られた各配合品は、常温で２４時間放置することにより硬化（架橋）させた。得られたゴムを３５０μｍのポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）フィルム上に７５０μｍの厚さで積層させ、総厚み１．１ｍｍのブランケットを作製した。なお、表面は平滑な金型を用いて、表１に記載の表面粗さに仕上げた。

（実施例１〜３）
実施例１〜３はいずれも、シリコーンゴムの粘弾性率（ｔａｎδ）が、２３℃、周波数１０Ｈｚにおいて０．０３〜０．１０の範囲内であるブランケットとした。

（比較例１、２）
比較例１、２は、いずれも、シリコーンゴムの粘弾性率（ｔａｎδ）が、２３℃、周波数１０Ｈｚにおいて０．０３〜０．１０の範囲外であるブランケットとした。

上記実施例１〜３、比較例１、２のブランケットについて、後述する方法により、各種評価試験を行った。評価結果を表１に示す。

（粘弾性率（ｔａｎδ））
縦１０ｃｍ、横１０ｃｍ、深さ２ｍｍの金型にシリコーンゴムを流し込み、常温で一昼夜静置して硬化（架橋）させた後、ダンベルで４ｍｍ×４５ｍｍに打ち抜いた厚さ２ｍｍのサンプルを、粘弾性スペクトルメータ（レオロジー社製ＤＶＥ−Ｖ４）を用いて弾性項Ｅ’、粘性項Ｅ”を測定した。測定条件は、周波数１０Ｈｚ、振幅５０μｍ、２３℃とした。なお、振幅とは、サンプルの両端を２０ｍｍの間隔で把持し、その状態で初期ひずみ２ｍｍを負荷して、サンプルを長手方向に振幅を与えたとき、初期荷動負荷状態での長さに対する振幅の長さの割合をいう。
測定した弾性項Ｅ’、粘性項Ｅ”の比（Ｅ’／Ｅ”）を粘弾性率（ｔａｎδ）とした。

（表面粗さ）
表面形状測定装置（テンコール社製アルファーステップ５００）を用いて上記ブランケットの外表面の表面粗さ（１０点粗さＲｚ［μｍ］）の測定（６ヶ所の平均）を行った。

（排紙性）
上記ブランケットを備えたオフセット印刷機（紅羊社製テスト機）を用いて、印刷速度を３００［ｍｍ／ｓ］で、Ａ４サイズのコート紙を１０００枚通し、紙詰まり等の不具合が発生するか否か確認した。

表１に示すように、シリコーンゴムの粘弾性率（ｔａｎδ）が、２３℃、周波数１０Ｈｚにおいて０．０３〜０．１０の範囲内であるオフセットブランケットである実施例１〜３は、紙詰まりの発生が少ないあるいはなかった。そのため、紙にシワが寄ったり折れたりしないので、中間転写部材であるオフセットブランケットの表面にキズが生じることもなかった。表面粗さを１μｍ以下とした実施例３は、特に排紙性が良好であった。
一方、シリコーンゴムの粘弾性率（ｔａｎδ）が、２３℃、周波数１０Ｈｚにおいて０．０３〜０．１０の範囲外であるブランケットである比較例１、２は、紙詰まりが発生し、詰まった紙にシワが寄ったり折れたりしたことにより、ブランケットにキズが発生した。

このように、粘弾性率（ｔａｎδ）を、２３℃、周波数１０Ｈｚにおいて０．０３〜０．１０の範囲内としたシリコーンゴムを表面印刷層に用いることにより、該表面印刷層を有する中間転写部材を備えた印刷機は排紙性を向上させることができ、該表面印刷層にキズ等が生じにくいため、強度を向上させることができた。

本発明の実施形態のローラからなる中間転写部材を示す概略斜視図である。本発明の実施形態の中間転写部材を備えたオフセット印刷機を示す断面図である。

符号の説明

１中間転写部材
２支持体層
３表面印刷層
１０オフセット印刷機
１１インクローラ
１２版
１３ブランケット
１４圧銅
１５紙

Claims

支持体層上に少なくともシリコーンゴムからなる表面印刷層を積層してなる中間転写部材であって、
上記表面印刷層を形成するシリコーンゴムのｔａｎδが、２３℃、周波数１０Ｈｚにおいて０．０３〜０．１０の範囲にあることを特徴とする中間転写部材。
上記表面印刷層の表面粗さ（Ｒｚ）が平均１μｍ以下である請求項１に記載の中間転写部材。
上記表面印刷層の硬度がＪＩＳ−Ａで２０〜９０である請求項１または請求項２に記載の中間転写部材。