JP3781528B2

JP3781528B2 - 電子写真式平版印刷版

Info

Publication number: JP3781528B2
Application number: JP27166897A
Authority: JP
Inventors: 昭夫赤尾; 和巳青葉; 秀幸山本
Original assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Current assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1997-10-03
Publication date: 2006-05-31
Anticipated expiration: 2017-10-03
Also published as: JPH11109668A; US5932381A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式により製版が可能な平版印刷版に関する。さらに詳しくは、白色光または、半導体レーザー、ＬＥＤアレイなどの単波長光源に感度を有する負帯電型感光体と導電処理が施されたポリエステルベースから構成される平版印刷版に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式を利用した高感度な平版印刷版として、酸化亜鉛−樹脂分散系感光体を耐水、耐溶剤加工した紙基材に塗布した酸化亜鉛マスターペーパーがある。近来、その製版の露光方式の違いからマスターペーパーも感光体の違いにより２タイプあり、アナログ製版用とデジタル製版用がある。ここで、アナログ製版とは従来のカメラ露光方式によるもので、原稿に光を照射することにより得られる反射光をレンズ、ミラーを介して酸化亜鉛感光層上に露光することにより静電潜像を形成する方式である。一方、デジタル製版とはコンピュータで作成した画像データを、ガスレーザー、半導体レーザー、ＬＥＤアレイなどの光源にデジタル信号を与え、これらより得られる光の信号を直接酸化亜鉛感光体に露光し、静電潜像を形成する方式である。いずれの方式も現像剤により顕像化して、平版印刷版が作成される。この両タイプのマスターペーパーが電子写真プロセスを経て製版物が得られるが、平版印刷版として使用するためには、いずれの製版物もトナー画像以外の酸化亜鉛−樹脂分散系よりなる非画像部を親水化処理する必要がある。親水化処理液は、例えばフェロシアン塩やフィチン酸を主成分とする水溶液（いわゆるエッチ液）であり、酸化亜鉛と前記材料が親水性のキレート化合物を表面に形成するため、平版印刷として必要な表面物性の親水、疎水性が形成され印刷が可能となる。これをダイレクト製版と称しており、製版工程の簡便さによる製版時間の短縮、ランニングコストの安さの利点を有している。
【０００３】
しかし、このマスターペーパーの場合、紙の繊維の表面の凹凸、酸化亜鉛の粗大粒子が製版、印刷の画質の劣化の原因となっていた。また、オフセット印刷時に紙がゆえに水の影響を受け易く、伸び、しわ等の問題も生じ易かった。一方、そのような基材、酸化亜鉛感光体の課題を解決すべく、アルミ貼合、ポリエチレンラミネート等の紙基材改良、酸化亜鉛感光体の平滑度向上が検討されてきたが、それぞれ一長一短があり、充分満足できるものは得られていないのが現状であった。
【０００４】
他の一般的な平版印刷版としてはアルミプレートを基材とし、その上に光分解を応用したジアゾ化合物からなるポジ型感光体を塗布したＰＳ版（ＰＲＥ−ＳＥＮＳＩＴＩＺＥＤＰＬＡＴＥ）や、光硬化を応用したアクリルプレポリマー等からなるネガ型感光体を塗布したＰＳ版が実用化されている。これらは、銀塩フィルムで原稿を作成し、紫外線ランプによる密着露光をし、非画像部をアルカリ溶出処理して印刷版を得る方式である。基材がアルミプレートであることから、表面の平滑度、機械的強度、耐水強度はオフセット印刷においては充分なものがある反面、製版工程が複雑で、製版時間を長く要し、実質上コストも高くなるという欠点があった。ＰＳ版の露光方式もデジタルタイプが発表され、アルゴンレーザー、ヘリウム−ネオンレーザーで製版ができるものが近年実用化されたが、経時安定性、版材のコスト等、未だ問題点もあり充分なものではなかった。
【０００５】
また、基材がアルミプレートで感光体が電子写真感光体であるＯＰＣ版体もあるが、感度は充分速いものの、アルミプレートであることで版材のコストが高い欠点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ハロゲンランプ、アルゴンレーザー、ヘリウムネオンレーザー、半導体レーザー、発光ダイオードなどの各種光源に対し、高感度でありかつ表面平滑度が高く、耐水強度の高い印刷適性の優れた感光体および基材からなる電子写真式印刷版を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討の結果、ポリエステルフィルム基材の両面が０．１〜１０⁷Ω／□の表面抵抗に導電処理が施され、かつその端面で両面が導通されている該フィルム基材の片面に、酸化亜鉛を光導電剤とした電子写真感光体が塗布され、かつ該電子写真感光体の表面平滑度が５００〜３０００秒であることを特徴とする電子写真式平版印刷版を開発した。
【０００８】
本発明の電子写真式平版印刷版は、ポリエステルフィルム基材がその両面上に導電層を有し、感光体側の導電層の表面抵抗が１０ ³ 〜１０ ⁷ Ω／□で、感光体と反対側の導電層の表面抵抗が０．１〜１０ ³ Ω／□の範囲に調整されており、且つ、その端面においてその両面が導通されている、ポリエステルフィルム基材、および、前記基材の片面上に、光導電剤として酸化亜鉛およびバインダー樹脂を含み、前記バインダー樹脂は、酸価が１．０〜２０．０mgKOH／ｇであるアクリル樹脂と、酸価が８０〜１００mgKOH／ｇで酸成分の少なくともひとつが２−メタクリロイルオキシエチルモノヘキサヒドロフタレートであるアクリル樹脂のブレンドであり且つ表面平滑度が５００〜３０００秒である電子写真感光体の層を含む、電子写真式平版印刷版である。
【００１０】
本発明の印刷版のポリエステルフィルム基材の導電処理はポリエステルフィルム上での導電層の形成によることができる。ポリエステルフィルム基材上の両面に形成された導電層は、好ましくは、感光体が存在する側の導電層（導電性中間層）の表面抵抗が１０³〜１０⁷Ω／□であり、感光体とは反対側の導電層の表面抵抗が０．１〜１０³Ω／□の範囲に調整されている。
【００１１】
本発明の印刷版は表面平滑度、耐水強度、機械的強度、電子写真特性の環境安定性を向上させるために、基材にポリエステルフィルムを用いる。該ポリエステルフィルムは一般的なものでＪＩＳ規格で規定された項目について満足されるもので良く、例えば東レのルミラーＳ１０，Ｔ６０，Ｈ１０，Ｓ５６，Ｔ５６、東洋紡のＥ５０００，Ｅ５１００，Ｅ５００１，Ｅ５１０１、帝人のＳ，Ｖ，ＳＬなどが使用できる。
【００１２】
上記の導電性中間層としては、電子写真方式で画像を形成させるために、表面抵抗が１０³〜１０⁷Ω／□になるような導電性カーボン塗料を用いることができる。このときの該導電性カーボン塗工量は３〜１０ｇ／ｍ²であることが好ましい。中間層の表面抵抗が高すぎるかまたは中間層が存在しないいと画像はほとんど形成されず、濃度の低いベタ状態になる。逆に、中間層の表面抵抗が低すぎると、画像にピンホール状の白点が発生し、不具合を生じる。また、中間層の塗工量も上記範囲外であると、画像濃度が低いまたは画像が出ない結果になった。
【００１３】
該導電性カーボン塗料は導電性カーボンを主剤とし、バインダー樹脂はポリエステルフィルムに密着性が良く、かつ電子写真感光層とも密着性が良いことが重要であることから、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ウレタン／アクリル樹脂等で構成されている。このときの溶媒はバインダー樹脂に対し溶解性が良いものが好ましく、ＭＥＫ，ＭＩＢＫのようなケトン系、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなどのセロソルブ系、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル系の溶剤などが挙げられ、適宜にトルエン、キシレンなどを混合しても良い。
【００１４】
ポリエステルフィルム基材上の感光体の層と反対側、即ち、導電中間層と反対側の面に設けられている導電層は、好ましくは、アルミ蒸着膜である。アルミ蒸着は、通常ポリエステルフィルムに施される、一般的な工業手法により形成され、その厚みは、５００〜１０００オングストロームが好ましい。このアルミ蒸着膜は荷電時のコロナ電流の流れ道になると同時に現像部においては静電潜像を現像するときの電極効果も付与し、画像のコントラスト向上に役立っている。
【００１５】
本発明の印刷版は、基材のポリエステルフィルムに施された導電性中間層、例えば、導電性カーボン塗料膜と、その反対面の導電層、例えば、アルミ蒸着膜を端面で導通処理をする必要がある。該導通処理をする導電塗料は上記導電性カーボン塗料が好ましく、その塗布量は１〜１０ｇ／ｍ²であることが好ましい。該導通処理を施さない場合、コロナ放電により荷電されるプロセスにおいて、ポリエステルフィルムが電気的に絶縁性が高いため、過剰の電荷が不均一に溜まっていく現象が見られる。該導通処理を施すことにより、過剰なコロナ電流を放出することができ、荷電時の不具合を解消できた。
【００１６】
従来の一般的な酸化亜鉛で構成される電子写真感光体は平滑度が１００〜４００秒で表面は５０μｍ程度の酸化亜鉛凝集粒子が点在しているが、本発明の印刷版は高画質な製版印刷画像を得るために、平滑度の高いポリエステルフィルムと酸化亜鉛の最大凝集粒子が２５μｍ以下の電子写真感光体から構成され、平滑度は５００〜３０００秒、好ましくは８００〜１５００秒である。ここで、平滑度とはベック平滑度試験機（熊谷理機工業製）を用いて、一定引圧にて空気容量１０mlを抜くのにかかった時間（秒）で示される。時間が長いほど平滑度は高い。この５０μｍ程度の酸化亜鉛凝集粒子はトナー画像の均一性、印刷インキの着肉転移性には悪い傾向にある反面、感光体表面のこすれキズ、圧迫によるキズ（以後これらを圧痕とする）に対しては強い傾向を持ち、なかなか５０μｍ近傍の酸化亜鉛凝集粒子を除去するには至らず、平滑度の高い酸化亜鉛系電子写真式印刷版は得られなかった。しかし、近来、高画質な印刷物が要求されるようになり、上質紙での印刷では５０μｍ程度の酸化亜鉛凝集粒子が存在しても問題なかったが、コート、アート紙のような高級印刷用紙になると満足のいく画質が得られないのが現状であった。この圧痕に対しては、従来の紙ベースから、平滑度が高く、かつ導電性のポリエステルフィルムを使用することにより、充分解決されることがわかった。また、平滑度が高い感光層を得るために酸化亜鉛に対し、分散性の高い樹脂を見つけだし目標を達した。その樹脂は酸価が１．０〜２０．０ｍｇＫＯＨ／ｇであるアクリル樹脂と、酸価が８０〜１００ mgKOH／ｇで酸成分の少なくともひとつが２−メタクリロイルオキシエチルモノヘキサヒドロフタレートであるアクリル樹脂をブレンドしたものである。
【００１７】
本発明の印刷版に構成される感光体に使用される酸化亜鉛は光導電特性を有するものであれば良く、一般的にはフランス法にて製造されたものが適用される。
【００１８】
該感光体に使用されるバインダー樹脂は、酸化亜鉛粒子を均一に分散しかつ電子写真特性に優れ、高画質な製版画像が得られなければならない。そして該バインダー樹脂は酸価が１．０〜１００．０ｍｇＫＯＨ／ｇであるアクリル樹脂からなり、かつその酸成分の少なくともひとつが２−メタクリロイルオキシエチルモノヘキサヒドロフタレートであることが好ましく、例えば、バインダー樹脂としてはメタクリル酸メチル／メタクリル酸ブチル共重合体、メタクリル酸エチル／メタクリル酸ブチル共重合体、メタクリル酸ブチル／スチレン共重合体、あるいは前記共重合体にアクリル酸、メタクリル酸、メタクリル酸ヒドロキシエチル、マレイン酸、フタル酸、イタコン酸、シトラコン酸等の官能基を付与するモノマーの共重合体などがあり、必要に応じてそれぞれ共重合樹脂をブレンド配合したものであってもよい。
【００１９】
さらに該感光体は増感効果を付与させる目的で、各種光源の波長に応じて染料を必要に応じて添加することができる。半導体レーザーが光源であれば、例えば、特公平４−２４７００号公報、特公平２−２８１４３号公報で示されるようなシアニン系染料が代表的で、さらには下記式で示すようなシアニン染料が使われる。
【００２０】
【化１】

【００２１】
またハロゲンランプ、キセノンランプ、アルゴンレーザー、ヘリウムネオンレーザー、ＬＥＤランプ等の可視光領域の光源であれば、例えば、最も代表的なローズベンガルを始め、ジフェニルメタン系、トリフェニルメタン系、キサンテン系、フタレイン系の染料等がある。
【００２２】
本発明の印刷版の感光体塗料は、上記のバインダー樹脂を用いる場合には酸化亜鉛とバインダー樹脂が高分散性であるが、該感光体塗料は湿式分散機で分散することができる。この湿式分散機はボールミル、サンドミル等があり、いずれも使用可能であるが、ただ、機械的シェアを強くかけて感光体塗料を分散すると、感度が悪くなり、印刷時の不感脂化処理（親水化処理）の効果が低くなることがわかっている。よって、電子写真における電気特性が良く、かつ印刷時の不感脂化処理が良好になるように高分散化することが本発明の感光体塗料を製造する上で重要である。
【００２３】
また、本発明の印刷版の感光体の塗工量は１０〜３０ｇ／ｍ²の範囲に設定している。この範囲外は画像濃度の低下または過剰を引き起こし、画像再現のラチチュードを狭くする結果となる。
【００２４】
本発明の印刷版は従来の酸化亜鉛タイプの電子写真式印刷版と同様に、フェロシアン化塩またはフィチン酸を主成分とした不感脂化処理液にて簡単に不感脂化ができる。この不感脂化処理により、トナー画像以外の非画像部が不感脂化処理され、オフセット印刷が可能になる。前記不感脂化処理液は主剤をフェロシアン化塩、またはフィチン酸とし、燐酸塩、水溶性高分子、糖類を含有した水溶液であり、そのｐＨは３〜６の範囲に調整される。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明の実施例を示すが、本発明の内容がこれに限定されるものではない。
実施例１
＜印刷版の導電性基材の作成＞
東洋紡ポリエステルフィルムシートＥ５０００の片面に、アルミ蒸着を５００オングストロームおこなったものの反対面にウレタン系導電性カーボン塗料を塗布した。ウレタン系導電性カーボン塗料を塗布した側の表面抵抗は１×１０^５Ω／□であった。このシートの端面に同じ導電性カーボン塗料を塗布し、導電性ポリエステルフィルム基材を得た。
＜感光体塗料、および電子写真式印刷版の作成＞
酸化亜鉛１００重量部
メタクリル酸メチル／メタクリル酸ブチル共重合体
（酸価２．５）１０重量部
メタクリル酸メチル／メタクリル酸ブチル／アクリ
ル酸３元共重合体（酸価１２．０）１０重量部
メタクリル酸メチル／メタクリル酸ｎブチル／２−
メタクリロイルオキシエチルモノヘキサヒドロフ
タレート（酸価９６．０）２．５重量部
シアニン染料（０．２wt％メタノール溶液）５重量部
トルエン１２７．５重量部
【００２６】
上記配合の混合液をボールミルで３．５時間分散し感光体塗料を作成した。次にこの感光体塗料を上記導電性基材の上に塗工量２０ｇ／ｍ²になるようにワイヤーバーにて塗布し、１００℃の乾燥器にて１分間乾燥した。乾燥を終えて作成された印刷液を４８時間、温度２０℃、湿度６０％の暗所に放置し、電子写真式平版印刷版を得た。このときの感光面の平滑度は１１００秒であった。これをエレファクスプレートセッターＬＰ−５０１ＣＲ（岩崎通信機製：１２００ＤＰＩ、半導体レーザー７８０nm光源デジタル製版機）に湿式現像剤ＶＰ−３セット（岩崎通信機製）を投入して製版したところ、製版カブリのない高コントラストな画像が得られた。次にこの製版物を不感脂化処理液のエッチ液Ｖ（岩崎通信機製）でエッチングし、オフセット印刷機で印刷した。このときの印刷画質は非常に良く、アート紙にも均一なインキの着肉が見られ、ラチチュードが広い良好な印刷画質が得られた。このとき、１０，０００枚印刷しても良好であった。
【００２７】
実施例２
印刷版の導電性基材の作成は実施例１と同様におこなった。感光体塗料の増感染料をシアニン染料からローズベンガルに変えた他は同様な操作により電子写真式平版印刷版を得た。このときの感光面の平滑度は１０００秒であった。これをエレファクスＩＰ５５１Ｒ（岩崎通信機製；ハロゲンランプ光源アナログ製版機）に湿式現像材ＶＰ−３セットを投入して製版したところ、製版カブリのない高コントラストな画像が得られた。次にこの製版物を不感脂化処理液のエッチ液Ｖ（岩崎通信機製）でエッチングし、オフセット印刷機で印刷した。このときの印刷画質は非常に良く、アート紙にも均一なインキの着肉が見られ、ラチチュードが広い良好な印刷画質が得られた。このとき、１０，０００枚印刷しても良好であった。
【００２８】
比較例１
印刷版の導電性基材において、ウレタン系導電性カーボン塗料を塗布した側の表面抵抗が５×１０ ^８ Ω／□となるようにウレタン導電性カーボン塗料を塗布した他は実施例１と同様な操作により電子写真式平版印刷版を得た。これをさらに実施例１と同様に製版をおこなったが、画像全体が黒くかぶり、印刷ができる状態ではなかった。
【００２９】
比較例２
印刷版の導電性基材において、基材の端面を導電性カーボン塗料で導通処理をしない他は実施例１と同様な操作により電子写真式平版印刷版を得た。これを実施例１と同様に製版をおこなったが、画像の先端が黒くかぶり、印刷できる状態ではなかった。
【００３０】
比較例３
感光体が以下の配合から作成される他は実施例１と同様な操作により電子写真式平版印刷版を得た。
＜感光体の配合＞
酸化亜鉛１００重量部
メタクリル酸メチル／メタクリル酸ブチル共重合体
（酸価２．５）１０重量部
メタクリル酸メチル／メタクリル酸ブチル／アクリ
ル酸３元共重合体（酸価１２．０）１０重量部
シアニン染料（０．２wt％メタノール溶液）５重量部
トルエン１２５重量部
上記配合の混合液を実施例１と同様に分散し、感光液を作成した。この感光液を実施例１と同様な導電性基材に塗工したところ、感光面の平滑度は３００秒であった。これを実施例１と同様に製版印刷をおこなったところ、アート紙においてはインキの着肉が不均一で、画質は満足のいくものではなかった。
【００３１】
比較例４
基材を坪量１２０ｇ／ｍ²の耐水化紙にセリサイト、カオリンが分散された熱硬化型ラテックスを塗布した中間層、アンダーコート層を形成したものとした他は、実施例１と同様に操作することにより、紙基材の電子写真式平版印刷版を得た。このときの感光面の平滑度は４００秒であった。これを実施例１と同様に製版印刷をおこなったところ、圧痕による汚れが多く発生し、アート紙におけるインキの着肉も不均一で、画質は満足のいくものではなかった。このとき、印刷は３，０００枚が限界であった。
【００３２】
上記の実施例および比較例において作成した試料に対する定量実験の結果を以下に示す。

【００３３】
【表１】

【００３４】
【発明の効果】
以上の説明のように本発明の電子写真式平版印刷版は、ハロゲンランプ、半導体レーザー等の各種光源に対し高感度であり、かつ感光体表面の平滑度が５００〜３０００秒である結果、製版画像のコントラストが高く、かつ印刷インキの着肉性が大幅に向上し、高耐刷でかつラチチュードの広いの高画質な印刷物を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一態様の電子写真式平版印刷版の断面図である。
【符号の説明】
１…電子写真感光層
２…導電性中間層
３…ポリエステルフィルム
４…アルミ蒸着層

Claims

ポリエステルフィルム基材がその両面上に導電層を有し、感光体側の導電層の表面抵抗が１０ ³ 〜１０ ⁷ Ω／□で、感光体と反対側の導電層の表面抵抗が０．１〜１０ ³ Ω／□の範囲に調整されており、且つ、その端面においてその両面が導通されている、前記ポリエステルフィルム基材、および、前記基材の片面上に、光導電剤として酸化亜鉛およびバインダー樹脂を含み、前記バインダー樹脂は酸価が１．０〜２０．０ mgKOH／ｇであるアクリル樹脂と、酸価が８０〜１００ mgKOH／ｇで酸成分の少なくともひとつが２−メタクリロイルオキシエチルモノヘキサヒドロフタレートであるアクリル樹脂のブレンドであり且つ表面平滑度が５００〜３０００秒である電子写真感光体の層を含む、電子写真式平版印刷版。