JP2011056710A

JP2011056710A - 圧胴用ジャケットとその製造方法

Info

Publication number: JP2011056710A
Application number: JP2009207058A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Nishikawa; 嘉機西川; Kenichi Misawa; 健一三澤
Original assignee: SHINODA SHOJI KK
Current assignee: SHINODA SHOJI KK
Priority date: 2009-09-08
Filing date: 2009-09-08
Publication date: 2011-03-24
Also published as: US20110056397A1

Abstract

【課題】圧胴への巻装作業を正確に、しかも容易かつ迅速に行え、インキ汚れ防止効果も高い圧胴用ジャケットとのその製造方法を提供する。
【解決手段】可撓性を有する樹脂製シート基材の表面に凹凸面を有するインキ汚れ防止手段を設けて、全体としても可撓性を有するインキ汚れ防止シートを形成し、このインキ汚れ防止シートの裏面に可撓性のある金属薄板を設けて二層構造に構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、オフセット枚葉両面印刷機の圧胴に被覆されてインキ汚れを防止する圧胴用ジャケットとその製造方法に関する。

一般的にオフセット印刷機の圧胴は、金属シリンダ表面をクロムメッキにより表面仕上げしたものが使用されている。オフセット印刷では、図６に示すように、インキは版胴１からゴム胴２に転写された後、ゴム胴２と圧胴３との間に送り込まれた被印刷体４の片面上へと圧着転移し、インキ像５を形成する。次いで、被印刷体４の反対の面上に印刷する場合（両面印刷）、被印刷体４を次工程において、図７に示すように、反転させた状態で上述したと同様の構成のゴム胴２と圧胴３との間に送り込んで反対面に印刷する。このとき、最初に印刷されたインキ像５が圧胴３上に転写インキ像６として転写され、続いて送られてくる被印刷体４の片面にこの転写インキ像６が再度転写される結果、印刷面が汚れるという問題が発生していた。このような両面印刷を繰り返すと、印刷面の汚れはひどくなり、印刷ムラが発生したり、裏写りすることになった。

そこで、圧胴３に被覆するジャケットとして、特開平８−１２１５１号公報（特許文献１）に記載のものが開発された。これは、圧胴３の全周面にわたり着脱可能に巻装される被覆体（ジャケット）であり、脱脂並びにブラスト処理された金属製板材、例えば、アルミ板（合金を含む）、ステンレス鋼板であって０．１〜０．５ｍｍ厚のものを使用し、この板材上に多孔質のセラミック溶射層とこの溶射層の表面上及び孔内部に形成されたシリコーン系樹脂層とを形成し、表面粗度Ｒｍａｘ２０〜４０μｍの滑らかな凹凸を形成し、表面にインキが付着しにくくし、インキ汚れを防止するというものである。

特開平８−１２１５１号公報

特許文献１に記載のジャケットは、仮に金属製板材を０．１ｍｍ厚のアルミ板で形成した場合、アルミ箔を厚くした程度のものとなり、この表面に平均膜厚３０〜２００μｍのセラミック溶射層を形成しようとするとき、０．１ｍｍすなわち１００μｍ厚のアルミ板に１００μｍを超える膜厚の溶射層は形成することができず、少なくとも０．２５ｍｍを超える厚さがないとプラズマ溶射、アーク溶射、ガス溶射により平均膜厚が３０〜８０μｍのセラミック溶射層を形成するのが困難であると思われる。このことは、アルミ板に限らずステンレス鋼板でも同様である。０．１ｍｍ（１００μｍ）の厚さの金属板にプラズマ溶射により平均厚膜が３０〜８０μｍの溶射層を形成できたとしても、この金属板を圧胴に巻装するときに金属板が凹んだり、歪んだり、湾曲してその裏面が圧胴にぴったりと圧着されないおそれがあった。また、金属板の厚さが厚く、高硬度、高剛性であると、圧胴への巻装作業の負担が大きく、かつ印刷機を長時間停止させる作業となっていた。特に、圧胴の直径が１８０ｍｍ程度の小さい径のものでは、金属板が厚く、撓みも少ないと、巻装作業は困難性を増し、無理に巻き付けようとすると損傷するおそれもあった。

そこで、本発明は、インキ汚れを防止し、圧胴への巻装作業を容易かつ正確に行え、汚れ防止機能が長期間にわたって発揮できる圧胴用ジャケットとその製造方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明の圧胴用ジャケットは、可撓性を有する樹脂製シート基材の表面に凹凸面を有するインキ汚れ防止手段を設けて、全体としても可撓性を有するインキ汚れ防止シートを形成し、このインキ汚れ防止シートの裏面に可撓性のある金属薄板を設けて二層構造に構成したものである。

また、本発明の圧胴用ジャケットの製造方法は、可撓性を有する樹脂製シート基材の表面上に凹凸面を有するインキ汚れ防止手段を設けて、全体としても可撓性を有するインキ汚れ防止シートを形成し、このインキ汚れ防止シートをロール状に巻き取り、このインキ汚れ防止シートを引き出しながらその裏面に金属薄板を重ね合わせ、両者の重合面に接着剤を介在させて圧着し、圧着された二層構造のものを所定の大きさに切断するようにしたものである。

本発明は、可撓性を有する樹脂製シート基材の表面に凹凸面を有するインキ汚れ防止手段を設けて、全体としても可撓性を有するインキ汚れ防止シートを形成し、このインキ汚れ防止シートの裏面に可撓性のある金属薄板を設けて二層構造に構成したので、金属薄板に溶射層と樹脂層とを形成しただけのものに比べて、薄すぎて凹んだり、折れたりすることもなく（二層構造であるため）、かつ金属薄板を厚くしなくても、インキ汚れ防止シートの存在により、保型性がよく、しかも全体として可撓性も十分にあるために圧胴への巻装作業も容易である。また、インキ汚れ防止シートの伸びを金属薄板が抑制し、金属薄板の薄さ故の欠点もインキ汚れ防止シートがカバーするので、圧胴への追従性が向上して正確に巻装することができ、作業負担も軽くなる。

本発明のジャケット製造方法によれば、可撓性を有する樹脂製シート基材の表面上に凹凸面を有するインキ汚れ防止手段を設けて、全体としても可撓性を有するインキ汚れ防止シートを形成し、このインキ汚れ防止シートをロール状に巻き取り、このインキ汚れ防止シートを引き出しながらその裏面に金属薄板を重ね合わせ、両者の重合面に接着剤を介在させて圧着し、圧着された二層構造のものを所定の大きさに切断するようにしたので、予め製造されたインキ汚れ防止シートを巻き取って保管しておけるので、インキ汚れ防止シートのみを大量生産してコストダウンを図ることができ、需要に応じてロール状のものを所定の長さ分引き出して金属薄板と重ね合わせて圧着し、所望の大きさに切断するだけで製造できる。また、圧着時に圧着ロールの間隙を一定に制御することで厚み精度の良いものを製造できる。片面４色、裏面４色といったフルカラーの印刷機の各圧胴間の胴径差がなく、あるいは倍胴と呼ばれる圧胴外周に２つのジャケットを取付けるタイプでも２つのジャケットの厚みが一定に保持され、均一な印刷ができる。また、１つのジャケットが破損した場合、新しいジャケットを取付けても残ったジャケットとの均一性があるので、印刷ムラを生じない。

本発明の実施形態を示す部分的拡大断面図。インキ汚れ防止シートの拡大断面図。製造方法を示す説明図。圧胴への取付状態の側面図。他の実施形態を示す拡大断面図。従来の圧胴箇所での印刷状態を示す図。従来の欠点を説明する図。

以下に、本発明の好適な実施形態について、図面を参照にして説明する。

図１は、圧胴３に巻装した状態の本発明に係るジャケットの部分的拡大断面を示し、可撓性のある厚さ０．１０〜０．３０ｍｍの金属薄板７と可撓性のあるインキ汚れ防止シート８との二層構造から成るジャケットを示すものである。前記インキ汚れ防止シート８は、可撓性を有する樹脂製シート基材８１の表面にインキ汚れ防止手段を設けたものであり、このインキ汚れ防止手段の一例として、シート基材８１上に接着層８２を設け、この接着層８２に多数の小球８３を部分的に埋設し、これら小球８３の露出する凸部上に低表面エネルギー性樹脂で樹脂硬化層８５を形成し、この表面層（樹脂硬化層８５）は凹凸面（表面粗度Ｒｍａｘ２０〜７０μｍ程度）を有している。

図２は、インキ汚れ防止シート８の詳細を示し、前記シート基材８１としては、樹脂性のフィルム、好ましくはポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、あるいは樹脂製の繊維織物等が好適に使用できる。これらの材料以外にも表面平滑性があり可撓性を有するものであれば使用可能である。このうち上述のポリエステルのフィルムは、機械的、電気的、化学的、熱的等のあらゆる点において優れた性質を有し、かつ、品質安定性及び平滑性に優れているので、シート基材８１として好ましい。また、繊維織物の場合にはポリエステル平織りが好ましい。

前記接着層８２を形成する接着剤としては、洗浄油（高沸点石油系溶剤）に耐えるポリオレフィン系やポリエステル系のもの、例えば、ポリエチレン等が使用できる。また、この接着層８２には、着色顔料を混入して着色することも可能である。

この接着層８２に部分的に埋設される小球８３としては、ガラスビーズやプラスチック製小球あるいはセラミック製小球であってもよい。なおこの小球８３に用いるプラスチックとしては、例えばアクリルビーズ等が好ましい。また、セラミックスを使用する場合には、例えば酸化アルミニウム等の材料からなるものを使用することができる。好適には、チタン酸バリウム系ソーダガラスを用いた小球８３であった。なお、この小球８３の大きさの範囲としては、直径３０μｍ〜２００μｍ程度が好適である。これは、３０μｍ未満となると点接触機構としての機能が劣り、２００μｍを超えると印刷物を傷つけるおそれがあるからである。印刷物の種類や印刷スピード、印刷物の厚み、つやニス引き等に応じて小球８３の大きさが３０μｍ〜２００μｍの範囲内から適宜選択される。

なお、小球８３上に薄膜層８４を被覆し、この薄膜層８４上に樹脂硬化層８５が形成される。この薄膜層８４は、ウレタン樹脂接着剤組成物から成り、プライマー層となる。このプライマー層は、ポリオール化合物とジオール化合物（鎖伸長剤）とから得られたウレタン樹脂とポリイソシアネート架橋剤化合物とから成る接着剤組成物から得られたものである。この層の厚さは、１〜１０μｍ程度とする。また、樹脂硬化層８５は、ポリウレタン・シリコーン共重合体を小球８３の薄膜層８４上にコーティングした層である。樹脂硬化層８５としては、フッ素樹脂も使用できる。

前記シート基材８１上には接着層８２をナイフコーティング等の手段によりコーティングしておく。この接着層８２と小球８３が埋設された剥離部材とを貼り合せたものを加熱及び加圧し、剥離部材の紙に湿気を与えて紙力を復活させ、剥離部材が小球８３を接着層８２内へ埋設させた状態を残して剥離されることにより、小球８３の露出する上端面が揃ったものが製造できる。別の製造方法として、シート基材８１上に接着層８２をＴダイ押出コーターによりコーティングしておき、この接着層８２に小球８３を均一に散布し、接着層８２を加熱することでこの層８２の樹脂が軟化し、小球８３の直径の５〜４０％程度を埋設させ、冷却後に小球８３が固着される。

このように小球８３が表面に凸部として露出するものを製造したならば、これら小球８３の露出する凸部上にこの凸部の形状が表面に残存するように樹脂硬化層８５を被覆する。

前記樹脂硬化層８５としては、（１）小球８３上に均一に被覆することが可能なものであって、（２）耐磨耗性及び離型性を有し、（３）印刷紙への移行のない科学的に安定で、（４）洗浄油に対する耐久性（耐油性）を有するものであればよいが、これらの条件を満たす物質としてポリウレタン・シリコーン共重合体が適し、この樹脂硬化層８５の厚さは５μｍ程度とした。

プライマー層としての薄膜層８４を構成するウレタン樹脂接着剤組成物は、ガラスビーズとの接着強度を向上させる目的で、シランカップリング剤又はシリコーンイソシアネート化合物を併用することができる。例えば、２液性のエポキシ樹脂、例えばエピコート８２８（シエル社製）とポリアミド系硬化剤（ジエチレントリアミン）や末端ヒドロキシル基、アミノ基を有するアクリル系プレポリマーとポリイソシアネート硬化剤、ビニライトＶＡＧＡ（ユニオンカーバイト社製）のようなＯＨ基ヒドロキシル基を含有するビニル重合体とポリイソシアネート硬化剤、ポリエステルとイソシアネート硬化剤からなる２液性ポリマー及びシランカップリング剤が使用できる。このプライマー層は小球８３上に微量で、かつ、均一に被覆し、小球８３と樹脂硬化層８５とを強固に接着させることができるが、材質がプラスチックやガラスビーズの小球８３では、樹脂硬化層８５との間のプライマー層として２液性ウレタン樹脂が好ましい。２液性ウレタンのイソシアネート架橋により、小球８３と樹脂硬化層８５との接着力を高めるとともに耐油性を高めることができる。

前記金属薄板７としては、アルミニウム、アルミの合金、ステンレス鋼、錫メッキ鋼板、亜鉛メッキ鋼板、ニッケルメッキ鋼板、ＳＳ材、ティンフリー鋼板が好適に使用でき、その厚みは０．１０〜０．３０ｍｍの範囲内とした。そして、金属薄板７とインキ汚れ防止シート８とを重合させた二層構造のものの総厚みは、０．２５〜０．５０ｍｍの範囲内とした。

図３は、圧胴用ジャケットの製造方法を説明する図であり、可撓性を有する樹脂製シート基材８１上に接着層８２を設け、この接着層８２に多数の小球８３を部分的に埋設し、これらの小球の露出する凸部上に低表面エネルギー樹脂、例えば、シリコーン樹脂、フッ素樹脂を被覆して樹脂硬化層８５を形成し、表面に表面粗度Ｒｍａｘ２０〜７０μｍの凹凸面を形成したインキ汚れ防止シート８をロール状に巻き取ったロール状物８０を予め製造しておく。同じく金属薄板７をロール状に巻き取ったロール状物７０も用意し、２つのロール状物７０、８０からインキ汚れ防止シート８と金属薄板７とを引き出し、インキ汚れ防止シートの裏面に金属薄板７が重ね合わさるように移送され、両者の重合面に接着剤９を介在させ、圧着ロール１０の箇所で両者を圧着して二層構造のものを製作し、この二層構造のものを所定の大きさにカッタ１１で切断して圧胴用ジャケットを製造する。カッタ１１による切断箇所は、圧胴の直径などに応じて適宜変更される。なお、金属薄板７は、その厚みによってロール状物７０にしておくことが不適当である場合もあるので、予め製造し、ロール状に保管しておいたインキ汚れ防止シートに重ね合わせる段階で所定の大きさにカットされた金属薄板７を用意しても良い。前記接着剤９としては、飽和ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、変成エポキシ樹脂などが使用される。

図４は、圧胴３に形成された溝にジャケットの両端を折り曲げて挿入、係合させ、圧胴３の外周面に密着させて巻装した状態を示すものである。ジャケット装着時の引きトルク、すなわち、ジャケットの一端側を圧胴３の溝に挿入、係合させてからジャケットを引っ張って巻装する力は、１００Ｎで圧胴３の外周面に沿って正確に巻きつけることができた。このとき使用したジャケットは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のフィルムをシート基材８１として、小球８３としてガラスビーズを用い、硬化樹脂層８５としてシリコーン樹脂を用いた凹凸面の表面粗度Ｒｍａｘ３０μｍのインキ汚れ防止シート８に、厚さ０．１ｍｍの亜鉛メッキ鋼板（金属薄板７）を貼り合せ、総厚み０．３ｍｍとしたものを圧胴（三菱重工業株式会社製ＤＡＩＹＡＴＰ２色機（直径５８０ｍｍ）へ装着したときの巻装作業の結果である。また、ジャケット装着後の印刷試験でも、表裏の見当性、汚れ、傷のトラブルもなく、印刷品質は表裏同一であった。また、１０００万枚の印刷テストにおいても、印刷品質に変化（劣化）はみられなかった。

図５に示す実施形態のジャケットは、シランカップリング剤で無機材料から成る小球８３の表面処理を行って、小球８３の全表面に薄膜層８６を形成し、樹脂硬化層８５としては、ポリウレタン・シリコーン共重合体樹脂を使用して形成した。この実施形態は、シランカップリング剤の薄膜層８６とポリウレタン・シリコーン共重合体との接着が強固なものとなり、樹脂硬化層８５の形成時に小球８３間の谷間に樹脂が流れ込んで谷間を浅くすることもなかった。また、接着層８２と小球８３との接着も、シランカップリング剤により、一層強固なものとなる。小球８３間の谷間が深いことにより、小球８３の先端部分でしかインキ汚れが生じにくくなり、付着インキの洗浄作業の間隔を長くすることができ、メンテナンスの時間を短縮することもできる。洗浄回数の減少と小球８３の接着層８２と樹脂硬化層８５とに対する接着強度が向上したことにより、耐久性も飛躍的に向上した。

前記シランカップリング剤としては、次のような組成を有するアミノ系シランカップリング剤を用いた。

このアミノ系シランカップリング剤１５０ｇを希釈溶剤のエタノール１．５ｋｇで希釈したものに小球８３（ガラスビーズ）５００ｋｇを混合し、これらを常温で５０分間攪拌し続け、その後、１００℃で１０分間放置してエタノール成分を蒸発させた。エタノール蒸発後、小球８３に厚さ５ｎｍ（５０Å）のカップリング剤による薄膜層８６が形成された。

上述したシランカップリング剤は、本来なじみにくい無機成分と有機成分とをくっつける仲立ちをすることができるものであることは良く知られている。シランカップリング剤は、無機物と相性のいい加水分解基（例：アルコキシ基）を片方の手に持ち、もう片方の手に有機成分と反応しやすい有機官能基を持つ。そして、加水分解基によってガラスや金属などと反応し、各種の有機官能基によって有機成分と結びつくものである。本発明の場合、無機物として小球８３（ガラスなど）、有機樹脂としてポリウレタン・シリコーン共重合体（樹脂硬化層８５）があり、これらの仲立ちがシランカップリング剤（薄膜層８６）である。

シランカップリング剤として、アミノ系のものが最も接着強度に優れていたが、エポキシ系、アクリル系、ビニル系、メルカプト系のものもアミノ系よりも接着強度は劣ったが、使用可能である。特許第３００５６２０号の公報に開示されたシートと、アミノ系シランカップリング剤とチタン酸バリウム系ソーダガラスの小球８３を用いた本発明シートとを、トルエン溶剤による浸漬試験（４８時間）を行った結果、本発明シートの優位性が判明した。

図５に示すシート汚れ防止シート８は、小球８３表面に０．５ｎｍの薄膜層８６を、その上に厚さ４．９９５μｍの樹脂硬化層８５を形成（合計の厚みを従来と同じ５μｍ）したものである。最外層の厚みは、従来に比べて約２．５倍となり、樹脂硬化層８５が厚くなったことと、小球８３の凸部形状が、先の薄膜層８４をコーティングしたものに比べてシャープになったことによる相乗効果で、耐久性が向上し、インキ除去作業の回数が減り、小球８３の脱落も少なくなり製品寿命が長くなり、使用経時変化による伸びが少なくなり、折り曲げ強度も向上（フレキシブルになる）し、耐熱温度も上がるという効果がみられた。

３圧胴
７金属薄板
８インキ汚れ防止シート
８１シート基材
８２接着層
８３小球
８４薄膜層
８５樹脂硬化層
９接着剤
１０圧着ロール
１１カッタ

Claims

可撓性を有する樹脂製シート基材の表面に凹凸面を有するインキ汚れ防止手段を設けて、全体としても可撓性を有するインキ汚れ防止シートを形成し、
このインキ汚れ防止シートの裏面に可撓性のある金属薄板を設けて二層構造に構成したことを特徴とする圧胴用ジャケット。
前記インキ汚れ防止手段として、シート基材上に接着層を設け、この接着層に多数の小球を部分的に埋設し、これら小球の露出する凸部上に低表面エネルギー性樹脂を被覆して樹脂硬化層を形成したものを用いたことを特徴とする請求項１に記載の圧胴用ジャケット。
前記インキ汚れ防止シートの表面の凹凸面の表面粗度をＲｍａｘ２０〜７０μｍとしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の圧胴用ジャケット。
前記金属薄板としてアルミニウム又はその合金、ステンレス鋼、錫メッキ鋼板、亜鉛メッキ鋼板、ニッケルメッキ鋼板、ＳＳ材、ティンフリー鋼板のいずれかを使用したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の圧胴用ジャケット。
前記金属薄板の厚さを０．１０〜０．３０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の圧胴用ジャケット。
前記金属薄板とインキ汚れ防止シートとの二層構造の全体の厚さを０．２５〜０．５０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の圧胴用ジャケット。
前記低表面エネルギー性樹脂としては、シリコーン樹脂又はフッ素樹脂を使用したことを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項に記載の圧胴用ジャケット。
前記小球と樹脂硬化層との間に小球をシランカップリング剤で表面処理して形成された薄膜層を形成したことを特徴とする請求項２ないし７のいずれか１項に記載の圧胴用ジャケット。
可撓性を有する樹脂製シート基材の表面に凹凸面を有するインキ汚れ防止手段を設け、全体としても可撓性のあるインキ汚れ防止シートを形成し、このインキ汚れ防止シートをロール状に巻き取り、
このインキ汚れ防止シートを引き出しながらその裏面に金属薄板を重ね合わせ、
両者の重合面に接着剤を介在させて圧着し、圧着された二層構造のものを所定の大きさに切断するようにしたことを特徴とする圧胴用ジャケットの製造方法。
前記インキ汚れ防止シートは、可撓性を有する樹脂製シート基材上に接着層を設け、この接着層に多数の小球を部分的に埋設し、これら小球の露出する凸部上に低表面エネルギー性樹脂を被覆して樹脂硬化層を形成したものであることを特徴とする請求項９に記載の圧胴用ジャケットの製造方法。
前記インキ汚れ防止シートの表面の凹凸面の表面粗度をＲｍａｘ２０〜７０μｍとしたことを特徴とする請求項９又は１０に記載の圧胴用ジャケットの製造方法。
前記金属薄板としてアルミニウム又はその合金、ステンレス鋼、錫メッキ鋼板、亜鉛メッキ鋼板、ニッケルメッキ鋼板、ＳＳ材、ティンフリー鋼板のいずれかを使用したことを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか１項に記載の圧胴用ジャケットの製造方法。
前記金属薄板の厚さを０．１０〜０．３０ｍｍとしたことを特徴とする請求項９ないし１２のいずれか１項に記載の圧胴用ジャケットの製造方法。
前記金属薄板とインキ汚れ防止シートとの二層構造の全体の厚さを０．２５〜０．５０ｍｍとしたことを特徴とする請求項９ないし１３のいずれか１項に記載の圧胴用ジャケットの製造方法。
前記低表面エネルギー性樹脂としては、シリコーン樹脂又はフッ素樹脂を使用したことを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれか１項に記載の圧胴用ジャケットの製造方法。
前記小球と樹脂硬化層との間に小球をシランカップリング剤で表面処理して形成された薄膜層を形成したことを特徴とする請求項１０ないし１５のいずれか１項に記載の圧胴用ジャケットの製造方法。