(57)【要約】【課題】相変化インキを用いることのできる、熱的に安定でニップ負荷の小さい画像形成部材を提供する。【解決手段】相変化インキを用いるための、被覆された画像形成部材と、必要に応じてオフセット印刷装置に付随する加熱部材とを備えたオフセット印刷装置である。被覆画像形成部材は、基板と、必要に応じて中間層と、その上の外側被覆とを備え、外側被覆は、ハロゲン化モノマー類と、ポリオルガノシロキサンモノマー類と、それらの混合物とから成る群より選ばれるモノマー類を含むエラストマーを含有する。【選択図】　　　　図１
2004025872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相変化インキを印刷媒体上へ転写するためのオフセット印刷装置であって、
ａ）相変化インキを塗布して相変化インキ画像とするための相変化インキ部と、ｂ）前記相変化インキ画像を前記相変化インキ部から受け取り、前記相変化インキ画像を前記印刷媒体へ転写するための画像形成部材と、を有し、
前記画像形成部材は、
ｉ）画像形成基板と、
ｉｉ）前記画像形成基板上に形成された外側被覆と、を含み、
前記外側被覆は、ハロゲン化モノマー類と、ポリオルガノシロキサンモノマー類と、それらの混合物とから成る群より選ばれるモノマー類を含む、エラストマーを含有することを特徴とするオフセット印刷装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、前記エラストマーは本質的にハロゲン化モノマー類から成ることを特徴とするオフセット印刷装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置であって、前記エラストマーは本質的にポリオルガノシロキサンモノマー類とハロゲン化モノマー類とから成ることを特徴とするオフセット印刷装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置であって、前記エラストマーはポリオルガノシロキサンモノマー類を含むことを特徴とするオフセット印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に、画像形成装置と、その構成要素であって、オフセット印刷又はインキジェット印刷装置に使用される層に関する。本願の層は、転写定着又は転写融合部などの転写部、画像形成部、同様の構成部品に用いられる層など、多くの用途に有用である。より詳細には、本発明は、エラストマーと必要に応じて充填剤とを含む層に関する。詳細な実施の形態では、エラストマーは、ハロゲン化モノマー類と、ポリオルガノシロキサンモノマー類と、それらの混合物とから成る群より選ばれるモノマー類を含む。本発明の層は、インキ又は染料材料と組み合わせて使用する構成部品において有用である。実施の形態において、この層は固体インキなどの相変化インキと組み合わせて用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成部材にコーティングされたものの例が特許文献１から特許文献２４　に示されている。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許第５，０９２，２３５号明細書
【特許文献２】
米国特許第５，１９５，４３０号明細書
【特許文献３】
米国特許５，３８９，９５８号明細書
【特許文献４】
米国特許５，４５５，６０４号明細書
【特許文献５】
米国特許第５，５０２，４７６号明細書
【特許文献６】
米国特許第５，６１４，９３３号明細書
【特許文献７】
米国特許第５，７９０，１６０号明細書
【特許文献８】
米国特許第５，８０５，１９１号明細書
【特許文献９】
米国特許第５，８０８，６４５号明細書
【特許文献１０】
米国特許第６，１９６，６７５号明細書
【特許文献１１】
米国特許第５，７７７，６５０号明細書
【特許文献１２】
米国特許第５，３６１，１２６号明細書
【特許文献１３】
米国特許第５，３３７，１２９号明細書
【特許文献１４】
米国特許第５，３４０，６７９号明細書
【特許文献１５】
米国特許第５，４８０，９３８号明細書
【特許文献１６】
米国特許第５，３６６，７７２号明細書
【特許文献１７】
米国特許第５，４５６，９８７号明細書
【特許文献１８】
米国特許第５，８４８，３２７号明細書
【特許文献１９】
米国特許第５，５７６，８１８号明細書
【特許文献２０】
米国特許第６，０３５，７８０号明細書
【特許文献２１】
米国特許第５，５３７，１９４号明細書
【特許文献２２】
米国特許第５，７５３，３０７号明細書
【特許文献２３】
米国特許第５，８４０，７９６号明細書
【特許文献２４】
米国特許第５，８４６，６４３号明細書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
画像を受け取り、その画像を印刷媒体へ転写又は転写融合することのできる、相変化インキ印刷装置に使用するための多機能画像形成部材の提供が望まれている。画像形成部材が加熱を伴う場合には、融合又は定着を行うため熱的に安定であることが望ましい。更に、印刷装置の重量とコストを下げ、最初のコピーアウト時間を良好なものとするため、なるべくニップ負荷の小さい画像形成部材が望ましい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は実施の形態において、ａ）相変化インキを塗布して相変化インキ画像とするための相変化インキ部と、ｂ）相変化インキ画像を相変化インキ部から受け取り、相変化インキ画像を印刷媒体へ転写するための画像形成部材と、を含む相変化インキを印刷媒体へ転写するためのオフセット印刷装置であって、画像形成部材は、ｉ）画像形成基板と、その上の、ｉｉ）外側被覆と、を含み、外側被覆は、ハロゲン化モノマー類と、ポリオルガノシロキサンモノマー類と、それらの混合物とから成る群より選ばれるモノマー類を含むエラストマーを含有するものである装置を提供する。
【０００６】
本発明は実施の形態において更に、ａ）相変化インキを塗布して相変化インキ画像とするための相変化インキ部と、ｂ）相変化インキ画像を相変化インキ部から受け取り、相変化インキ画像を印刷媒体へ転写し、相変化インキ画像を印刷媒体に定着するための画像形成部材と、ｃ）オフセット印刷装置に付随する加熱部材と、を含む、相変化インキを印刷媒体へ印刷するためのオフセット印刷装置であって、画像形成部材は、ｉ）画像形成基板と、その上の、ｉｉ）外側被覆と、を含み、外側被覆は、ハロゲン化モノマー類と、ポリオルガノシロキサンモノマー類と、それらの混合物とから成る群より選ばれるモノマー類を含むエラストマーを含有するものである装置を提供する。
【０００７】
更に、本発明は実施の形態において、相変化インキを含む相変化インキ部と、基板とその上の外側被覆とを含む画像形成部材と、オフセット印刷装置に付随する加熱部材と、を含むオフセット印刷装置であって、外側被覆は、ハロゲン化モノマー類と、ポリオルガノシロキサンモノマー類と、それらの混合物とから成る群より選ばれるモノマー類を含むエラストマーを含有し、相変化インキ部は相変化インキを画像形成部材上に供給し、相変化インキは室温で固体である装置を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、固体インキなどの相変化インキが使用でき、また、インキ画像を受け取り、転写し、場合により印刷媒体に定着できる被覆画像形成部材を含む、オフセット印刷装置に関する。画像形成部材はドラムなどのローラー、又はフィルム、シート、ベルト等のフィルム要素であっても良い。実施の形態において、画像形成部材は、基板と、エラストマーを含む外側層とから成る。別の実施の形態では、画像形成部材は、基板と、必要に応じて中間層と、エラストマーを含む外側層とから成る。基板、中間層、及び／又は外側層の中には更に充填剤を分散又は含有しても良い。
【０００９】
図１に、オフセット印刷装置１が画像形成部材から最終印刷媒体又は印刷を受ける被印刷体へインキ画像を転写する様子を示す。画像形成部材３が矢印５の方向へ回転するにつれ、液体表面２が画像形成部材３に塗布される。この実施の形態では画像形成部材３はドラム部材として示されているが、ベルト部材、フィルム部材、シート部材など、他の実施の形態も使用できることは理解されよう。液体層２はアプリケータ４によって塗布される。アプリケータ４は、画像形成部材３に接し、液体表面２を塗布できるならばどの位置にあっても良い。
【００１０】
この印刷法では、例えば固体インキなどの相変化インキを用いることが可能である。相変化インキとは、固体インキが液状インキになる、あるいは固体からより展性を持った状態に変化するなど、相変化可能なインキを意味する。詳細には、実施の形態において、インキは初め固体であるが、熱エネルギーを加えることにより溶融状態に変えることができる。固体インキは室温又は約２５℃では固体であるが、約８５〜約１５０℃以上の比較的高い温度で溶融する性質を持つ。インキを高温で溶融し、次に溶融インキ６をプリントヘッド７から画像形成部材３の液体層２の上に射出する。このインキを次に約２０〜約８０℃、又は約７２℃の中間温度に冷やし、最終的に画像を受け取る被印刷体８又は印刷媒体８に転写できる程度の展性を持った状態まで固化する。
【００１１】
インキは、約１４０℃で約５〜約３０センチポアズ（ｃｐ）、又は約８〜約２０ｃｐ、あるいは約１０〜約１５ｃｐの粘度を持つ。適当なインキの表面張力は約２３〜約５０ダイン／ｃｍである。本願での使用に適したインキの例としては、米国特許第４，８８９，５６０号、米国特許第５，９１９，８３９号、米国特許第６，１７４，９３７号、米国特許第６，３０９，４５３号に述べられたものなどが挙げられる。
【００１２】
液体層２の一部はインキと共に印刷媒体８に転写される。転写される液体の厚さは通常、約１００オングストローム〜約１００ｎｍ、又は約０．１〜約２００ｍｇ／印刷媒体、あるいは約０．５〜約５０ｍｇ／印刷媒体、若しくは約１〜約１０ｍｇ／印刷媒体である。
【００１３】
転写定着印刷液体表面２としての使用に適した液体は、水、フッ素化油、グリコール、界面活性剤、鉱油、シリコーン油、機能性油、等、及びそれらの混合物が挙げられる。機能性液体としては、メルカプト、フルオロ、水素化物、ヒドロキシ、等の官能基を持つシリコーン油又はポリジメチルシロキサン油が挙げられる。
【００１４】
供給ガイド１０及び１３は、紙、透明紙等の印刷媒体８を、加圧部材１１（ローラとして図示）と画像形成部材３との間にできたニップ９の中へ送り込む。加圧部材は、ベルト、フィルム、シート、その他の形であっても良いことは理解されよう。実施の形態において、熱くした供給ガイド１３により印刷媒体８をニップ９に入る前に加熱する。印刷媒体８が転写定着画像形成部材３と加圧部材１１との間を通る間に、展性を持った状態となった溶融インキ６は、画像形成部材３から印刷媒体８上へ画像の形のまま転写される。最終インキ画像１２は印刷媒体がニップ９の間を移動するにつれて広がり、平らになり、接着し、最終印刷媒体８に融合又は定着する。あるいはオフセット印刷装置１に付随する、追加又は代わりの単数又は複数のヒータ（図示せず）を設けても良い。他の実施の形態では、供給ガイドの上流又は下流に、必要に応じて独立した定着部を設けることもできる。
【００１５】
ニップ９にかかる圧力は、約１０〜約１，０００ｐｓｉ（約６９〜約６，９００ｋＰａ）、又は約５００ｐｓｉ（約３，４５０ｋＰａ）、あるいは約２００〜約５００ｐｓｉ（約１，３８０〜約３，４５０ｋＰａ）である。これはインキが変形する力（５０℃において約２５０ｐｓｉ（約１，７３０ｋＰａ））のおよそ２倍である。実施の形態において、約７２〜約７５℃と更に高い温度とすることが可能で、温度が高ければインキはより柔らかくなる。最終印刷媒体８に転写されたインキは、約２０〜約２５℃の周囲温度まで放冷される。インキ画像１２を載せた印刷媒体８は、ストリッパフィンガ（図示せず）を用いて最終排出トレイ（これも図示せず）に排出しても良い。
【００１６】
図２に、転写定着部材３が、基板１５とその周囲の外側被覆１６とを含む、本発明の実施の形態を示す。
【００１７】
図３に、本発明の別の実施の形態を示す。図３は、基板１５と、基板１５の上に設けた中間層１７と、中間層１７の上に設けた外側層１６と、を含む３層構造を示している。実施の形態において、外側層１６上には先に述べたように外側液体層２がある。
【００１８】
画像形成部材は、エラストマーを含む外側層１６を有する。エラストマー類の例としては、ハロゲン化モノマー類を含むエラストマー、ポリオルガノシロキサン類を含むエラストマー、ハロゲン化モノマー類とポリオルガノシロキサンモノマー類とを含むエラストマーが挙げられる。ある実施の形態では、エラストマーはハロゲン化モノマー類のみから成るものである。
【００１９】
ハロゲン化モノマー類から成るエラストマーの例としては、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとテトラフルオロエチレンとの共重合体及びターポリマーを含むフルオロエラストマー類が挙げられ、これらは、バイトン（ＶＩＴＯＮ）Ａ（登録商標）、バイトンＥ（登録商標）、バイトンＥ６０Ｃ（登録商標）、バイトンＥ４５（登録商標）、バイトンＥ４３０（登録商標）、バイトンＢ９１０（登録商標）、バイトンＧＨ（登録商標）、バイトンＢ５０（登録商標）、バイトンＧＦ（登録商標）など様々な商品名で知られる。バイトン（登録商標）の名称は、Ｅ．Ｉ．デュポン・ド・ヌムール社（Ｅ．Ｉ．　ＤｕＰｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ，　Ｉｎｃ．）の商標である。３種類の公知のフルオロエラストマー類は、（１）バイトンＡ（登録商標）の商品名で知られる、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとテトラフルオロエチレンとの共重合体の類、（２）バイトンＢ（登録商標）の商品名で知られる、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとテトラフルオロエチレンとのターポリマーの類、（３）例えばバイトンＧＦ（登録商標）である、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとテトラフルオロエチレンとキュアサイトモノマーとのテトラポリマーの類である。バイトンＡ（登録商標）、バイトンＢ（登録商標）、その他のバイトン（登録商標）の名称は、Ｅ．Ｉ．デュポン・ド・ヌムール社の商標である。
【００２０】
他の実施の形態では、フルオロエラストマーは、フッ化ビニリデンの量が比較的少ないテトラポリマーである。その例は、Ｅ．Ｉ．デュポン・ド・ヌムール社製のバイトンＧＦ（登録商標）である。バイトンＧＦ（登録商標）は、３５重量％のフッ化ビニリデンと、３４重量％のヘキサフルオロプロピレンと、２９重量％のテトラフルオロエチレンと、２重量％のキュアサイトモノマーとから成る。キュアサイトモノマーは、４−ブロモパーフルオロブテン−１、１，１−ジヒドロ−４−ブロモパーフルオロブテン−１、３−ブロモパーフルオロプロペン−１、１，１−ジヒドロ−３−ブロモパーフルオロプロペン−１、などのデュポン社より入手可能なもの、その他適当な公知の市販のキュアサイトモノマーが使用できる。
【００２１】
使用されるその他のフルオロエラストマー類としては、アフラス（ＡＦＬＡＳ）（登録商標）、フルオレル（ＦＬＵＯＲＥＬ）（登録商標）Ｉ、フルオレル（登録商標）ＩＩ、テクノフロン（ＴＥＣＨＮＯＦＬＯＮ）（登録商標）、等の市販のエラストマー類が挙げられる。
【００２２】
エラストマー類の他の例としては、ポリオルガノシロキサンモノマー類を含むエラストマー類、ハロゲン化モノマー類とポリオルガノシロキサンモノマー類とを含むエラストマー類が挙げられる。これらは例えば、ボリュームグラフトエラストマー、チタマー、グラフトチタマー、セラマー、グラフトセラマーなどのポリマー複合物である。
【００２３】
本発明のある実施の形態では、エラストマーはボリュームグラフトエラストマーである。ボリュームグラフトエラストマー類は特殊な形のヒドロフルオロエラストマーであり、フルオロエラストマーとポリオルガノシロキサンとの混成組成の、実質的に均一な完全相互嵌入網目である。ボリュームグラフトは、求核脱フッ化水素化剤でフルオロエラストマーを脱フッ化水素化し、次にアルケン又はアルキン官能末端を持つポリオルガノシロキサンと重合開始剤とを加えて付加重合させて生成する。
【００２４】
実施の形態において、ボリュームグラフトとは、フルオロエラストマーとポリオルガノシロキサンの構造と組成がいずれも層のどこで切っても実質的に均一である、混成組成の実質的に均一な完全相互嵌入網目を指す。ボリュームグラフトエラストマーは、求核脱フッ化水素化剤でフルオロエラストマーを脱フッ化水素化し、次にアルケン又はアルキン官能末端を持つポリオルガノシロキサンを加えて付加重合させて生成した、フルオロエラストマーとポリオルガノシロキサンとの混成組成物である。ボリュームグラフトエラストマー類の具体例は、米国特許第５，１６６，０３１号、米国特許第５，２８１，５０６号、米国特許第５，３６６，７７２号、米国特許第５，３７０，９３１号に開示されている。
【００２５】
実施の形態において、ポリオルガノシロキサンは次の化１の構造式を持つものである。
【００２６】
【化１】
2004025872.tif 000003
式中、Ｒは、炭素数約１〜約２４のアルキル、又は炭素数約２〜約２４のアルケニル、あるいは炭素数約４〜約２４の置換又は非置換アリール又は複素環であり、Ａは、炭素数約６〜約２４のアリール又は複素環、炭素数約２〜約８の置換又は非置換アルケン（例えば、ビニル基）、炭素数約２〜約８の置換又は非置換アルキン、あるいは炭素数約２〜約８の置換又は非置換アルコキシ基であり、ｎは約２〜約４００、又は実施の形態において約１０〜約２００である。
【００２７】
実施の形態において、Ｒは、アルキル、アルケニル、アリール又は複素環であり、アルキルの炭素数は約１〜約２４、又は約１〜約１２であり、アルケニルの炭素数は約２〜約２４、又は約２〜約１２であり、アリール又は複素環の炭素数は約４〜約２４、又は約６〜約１８である。Ｒは置換アリール又は複素環基であっても良く、アリール又は複素環は、アミノ、ヒドロキシ、メルカプトで置換され、又は、例えば炭素数約１〜約２４、又は１〜約１２のアルキルで置換され、あるいは、例えば炭素数約２〜約２４、又は約２〜約１２のアルケニルで置換されている。実施の形態において、Ｒはそれぞれ独立して、メチル、エチル、フェニルより選ばれる。官能基Ａは、炭素数約２〜約８、又は約２〜約４のアルケン又はアルキン基であり、必要に応じて、例えば炭素数約１〜約２４、又は約１〜約１２のアルキル、あるいは、例えば炭素数約６〜約２４、又は約６〜約１８のアリール又は複素環基で置換されていても良い。官能基Ａはまた、各アルコキシ基の炭素数が約１〜約１０、又は約１〜約６である、モノ、ジ、又はトリアルコキシシラン、ヒドロキシ、又はハロゲンであっても良い。アルコキシ基の例としては、メトキシ、エトキシ、等が挙げられる。ハロゲンの例としては、塩素、臭素、フッ素が挙げられる。Ａはまた、炭素数約２〜約８のアルキンであり、必要に応じて炭素数約１〜約２４のアルキル、又は、炭素数約６〜約２４のアリール又は複素環で置換されていても良い。ｎは約２〜約４００であり、実施の形態においては約２〜約３５０、又は約５〜約１００である。更に実施の形態において、ｎが約６０〜約８０ならば、グラフトするために十分な数の反応基をフルオロエラストマー上に備えることができる。前記の構造式において典型的なＲ基としては、メチル、エチル、プロピル、オクチル、ビニル、アリル性クロトニル、フェニル、ナフチル、フェナントリルが挙げられ、典型的な置換アリール基は、約１〜約１５の炭素原子を含む炭素数の少ないアルキル基が、オルト、メタ、パラ位に置換したものである。典型的なアルケン及びアルケニル官能基としては、ビニル、アクリル、クロトニル、アセテニルが挙げられ、これらは典型的に、メチル、プロピル、ブチル、ベンジル、トリル基等で置換されていても良い。
【００２８】
実施の形態において、Ａは炭素数約２〜約８のビニル基であって、例えば、ＣＨ２＝ＣＨ−ＳｉＲ２（ＯＳｉＲ２）ｎ−　（式中、ｎは約１〜約１００、又は約１〜約５０、あるいは約２〜約２５の数）である。実施の形態において、Ａは炭素数約２〜約８のアルコキシ基であって、例えば、Ｃ２Ｈ５Ｏ−ＳｉＲ２（ＯＳｉＲ２）ｎ−　（式中、ｎは約１〜約１００、又は約１〜約５０、あるいは約２〜約２５の数）である。このように、ポリジメチルシロキサンは、末端にビニル又はアルコキシ基を持つことができる。
【００２９】
実施の形態において、ポリオルガノシロキサンは、官能ポリ（ジメチルシロキサン）及び、補助的なものの付いたシリコーン樹脂（例えば、ワッカー（Ｗａｃｋｅｒ）製、ＲＴ６０１Ａエラストジル（Ｅｌａｓｔｏｓｉｌ））、又は水素官能ジメチルシロキサン（例えば、ワッカー製、ＲＴ６０１Ｂエラストジル）であっても良い。
【００３０】
セラマー類もまた本願の被覆として有用なポリマー複合物の例である。セラマーは、典型的にセラミックス様の性質を持った有機の複合組成物である混成材料の総称である。本願で用いるセラマーとは、実施の形態において、エラストマーと酸化ケイ素との実質的に均一な完全相互嵌入網目から成る複合ポリマーを指す。グラフトセラマーとは、実施の形態において、ポリオルガノシロキサングラフトハロエラストマーと酸化ケイ素網目との実質的に均一な完全相互嵌入網目から成る複合ポリマーを指す。グラフトセラマー中において、ハロエラストマーは第１のモノマーセグメントであり、ポリオルガノシロキサンは第３のモノマーセグメントであり、第２のモノマーセグメントは酸化ケイ素網目の中間体であるテトラエトキシオルトケイ酸である。ポリオルガノシロキサングラフトハロエラストマーと酸化ケイ素網目の構造と組成はいずれも、層のどこで切っても実質的に均一である。相互嵌入網目とは、セラマーではハロエラストマーと酸化ケイ素網目ポリマーストランド（ｓｔｒａｎｄ）とが絡み合ったもの、グラフトセラマーではポリオルガノシロキサングラフトハロエラストマーと酸化ケイ素ポリマー網目ストランドとが絡み合ったものを指す。ハロエラストマーは、クロロエラストマー、ブロモエラストマー、等、それらの混合物などの適当なハロゲン含有エラストマーであり、フルオロエラストマーであっても良い。適当なフルオロエラストマー類の例は先に述べたとおりである。適当なポリオルガノシロキサン類の例は先に挙げたとおりである。“酸化ケイ素”、“酸化ケイ素網目”、“酸化ケイ素の網目”などの語は、金属と酸素の原子が交互に共有結合したものを指し、ケイ素と酸素の原子は交互に、直鎖、分枝、及び／又は格子パターンに並んでいる。ケイ素と酸素の原子は網目になっており、ばらばらの粒子ではない。セラマー類とグラフトセラマー類の例は、米国特許第５，３３７，１２９号に述べられている。
【００３１】
本発明の実施の形態において、セラマーは次の化２の構造式を持つ。
【化２】
2004025872.tif 000004
【００３２】
前記式中、記号“〜”はポリマー網目の連続を示す。
【００３３】
実施の形態において、グラフトセラマーは次の化３の構造式を持つ。
【化３】
2004025872.tif 000005
【００３４】
前記式中、Ｒは前述のポリオルガノシロキサンのＲ基であり、ポリオルガノシロキサンのＲ基で定義した置換基であっても良い。ｎは前述のポリオルガノシロキサンのｎで定義したものと同様の数であり、記号“〜”はポリマー網目の連続を示す。
【００３５】
チタマー類も、本願の被覆に適したポリマー複合物の例である。チタマー類は、米国特許第５，５００，２９８号、米国特許第５，５００，２９９号、米国特許第５，４５６，９８７号に述べられている。本願では、チタマーとは、ハロエラストマーと酸化チタン網目との実質的に均一な完全相互嵌入網目から成る複合材料を指し、ハロエラストマーと酸化チタン網目の構造と組成はいずれも、被覆層のどこで切っても実質的に均一である。グラフトチタマーとは、ポリオルガノシロキサングラフトハロエラストマーと酸化チタン網目との実質的に均一な完全相互嵌入網目を指し、ハロエラストマーは第１のモノマーセグメントであり、ポリオルガノシロキサンは、第３のグラフトしたモノマーセグメントであり、酸化チタン網目の中間体であるチタニウムイソブトキシドは第２のモノマーセグメントである。ポリオルガノシロキサングラフトハロエラストマーと酸化チタン網目の構造と組成はいずれも、被覆層のどこで切っても実質的に均一である。相互嵌入網目とは、チタマーではハロエラストマーと酸化チタン網目ポリマーストランドとが絡み合ったもの、グラフトチタマーではポリオルガノシロキサングラフトハロエラストマーと酸化チタン網目ポリマーストランドとが絡み合ったものを指す。ハロエラストマーは、クロロエラストマー、ブロモエラストマー、等、それらの混合物などの、適当なハロゲン含有エラストマーであり、前述のようにフルオロエラストマーであっても良い。“酸化チタン”、“酸化チタンの網目”、“酸化チタン網目”などの語は、チタンと酸素の原子が交互に共有結合したものを指し、チタンと酸素の原子は交互に、直鎖、分枝、及び／又は格子パターンに並んでいる。チタンと酸素原子は網目になっており、ばらばらの粒子ではない。
【００３６】
チタマー類の例としては、次の化４の構造式を持つものが挙げられる。
【化４】
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【００３７】
前記式中、記号“〜”はポリマー網目の連続を示す。
【００３８】
グラフトチタマー類の例としては、次の化５の構造式を持つものが挙げられる。
【化５】
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【００３９】
前記式中、Ｒは前述のポリオルガノシロキサンのＲ基であり、ポリオルガノシロキサンのＲ基で定義した置換基であっても良い。ｎは前述のポリオルガノシロキサンのｎで定義したものと同様の数であり、記号“〜”はポリマー網目の連続を示す。
【００４０】
他の適当なエラストマー類の例としては、フルオロウレタン類、フルオロアクリル酸エステル（例えば、デラウェア州ウィルミントン、ＩＣＩアメリカズ社（ＩＣＩ　Ａｍｅｒｉｃａｓ，　Ｉｎｃ．）製、ルミフロン（ＬＵＭＩＦＬＯＮ）（登録商標））、その他、ポリフッ化ビニル（テドラー（ＴＥＤＬＡＲ）（登録商標）など）、ポリフッ化ビニリデン（カイナー（ＫＹＮＡＲ）（登録商標）など）、等のフルオロエラストマー類が挙げられる。
【００４１】
適当なエラストマー類の例としては更に、ポリアミド−ポリオルガノシロキサン共重合体、ポリイミド−ポリオルガノシロキサン共重合体、ポリエステル−ポリオルガノシロキサン共重合体、ポリスルホン−ポリオルガノシロキサン共重合体、ポリスチレン−ポリオルガノシロキサン共重合体、ポリプロピレン−ポリオルガノシロキサン共重合体などの、ポリオルガノシロキサンを含む共重合体類が挙げられる。
【００４２】
画像形成外側層中のエラストマーの含有量は、総固体の約９５〜約３５重量％、又は約９０〜約５０重量％、あるいは約８０〜約７０重量％である。本願で用いる総固体とは、エラストマー、充填剤、その他加える添加剤、充填剤、類似の固体材料の総重量を指す。
【００４３】
実施の形態において、外側画像形成層の厚さは、約０．５〜約２０ミル（約１２．７〜約５０８μｍ）、又は約１〜約６ミル（約２５．４〜約１５２μｍ）である。
【００４４】
基板、必要に応じて設ける中間層、及び／又は外側層は、実施の形態において、その中に分散した充填剤を含んでいても良い。これらの充填剤は、材料の硬さ又はモジュラスを所望の範囲に上げる性能を持つ。
【００４５】
充填剤の例としては、金属、金属酸化物、ドープした金属酸化物、カーボンブラック、セラミックス、ポリマー類、等、及びそれらの混合物が挙げられる。適当な金属酸化物充填剤の例としては、二酸化チタン、酸化スズ（ＩＩ）、酸化アルミニウム、酸化インジウムスズ、酸化マグネシウム、酸化銅、酸化鉄、シリカ又は酸化ケイ素、等、及びそれらの混合物が挙げられる。炭素充填剤の例としては、カーボンブラック（例えば、Ｎ−９９０サーマルブラック、Ｎ３３０及びＮ１１０カーボンブラック、等）、グラファイト、フッ素化炭素（例えば、アキュフロア（ＡＣＣＵＦＬＵＯＲ）（登録商標）又はカーボフロア（ＣＡＲＢＯＦＬＵＯＲ）（登録商標））、等、及びそれらの混合物が挙げられる。セラミック材料の例としては、硝酸アルミニウム、窒化ホウ素、ケイ酸ジルコニウムなどのケイ酸塩、等、及びそれらの混合物が挙げられる。ポリマー充填剤の例としては、ポリテトラフルオロエチレン粉末、ポリピロール、ポリアクリロニトリル（例えば、熱分解したポリアクリロニトリル）、ポリアニリン、ポリチオフェン、等、及びそれらの混合物が挙げられる。必要に応じた充填剤は、基板、必要に応じた中間層、及び／又は外側層中に存在し、その量は層中の総固体の約０〜約３０重量％、又は約１〜約２０重量％である。
【００４６】
画像形成基板は、画像形成部材基板としての使用に適した強度を持つ材料であればどのようなものであっても良い。基板に適した材料の例としては、金属、ゴム、グラスファイバー複合物、織物が挙げられる。金属の例としては、スチール、アルミニウム、ニッケル、それらの合金、類似の金属とその合金が挙げられる。基板は、使用する画像形成部材の種類に応じて適当な厚さとすることができる。基板がベルト、フィルム、シート等である実施の形態においては、その厚さは約０．５〜約５００ミル（約１２．７μｍ〜約１２．７ｍｍ）、又は約１〜約２５０ミル（約２５．４μｍ〜約６．３５ｍｍ）である。基板がドラム形の実施の形態では、その厚さは約１／３２〜約１インチ（約０．７９４〜約２５．４ｍｍ）、又は約１／１６〜約５／８インチ（約１．５９〜約１５．９ｍｍ）とすることができる。
【００４７】
適当な画像形成基板の例としては、シート、フィルム、ウェブ、ホイル、ストリップ、コイル、シリンダ、ドラム、エンドレスストリップ、円形ディスク、ベルトが挙げられる。ベルトには、エンドレスベルト、可撓性のエンドレスシームドベルト、可撓性のエンドレスシームレスベルト、パズルカットの継ぎ目や溶接可能な継ぎ目を持つエンドレスベルト、などがある。
【００４８】
実施の形態において、必要に応じて画像形成基板と外側層との間に中間層を設けても良い。中間層での使用に適した材料としては、シリコーン材料、フルオロエラストマー類、フルオロシリコーン類、エチレンプロピレンジエンゴム、等、及びそれらの混合物が挙げられる。実施の形態において、中間層は適合性を持つものであり、その厚さは約２〜約６０ミル（約５０．８μｍ〜約１．５２ｍｍ）、又は約４〜約２５ミル（約１０２〜約６３５μｍ）である。
【００４９】
【実施例】
実施例１．
フルオロエラストマー外側層を次のように調製した。オーバーコートは、フッ化ビニリデンと、ヘキサフルオロプロピレンと、テトラフルオロエチレンと、キュアサイトモノマーとのテトラポリマーから成るフルオロポリマーと考えられる、バイトン（登録商標）ＧＦ（Ｅ．Ｉ．デュポン製）を含むものである。約５００ｇのバイトン（登録商標）ＧＦを約５リットルのメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に室温で撹拌して溶解させ、バイトン（登録商標）ＧＦの溶液を調製した。約５リットルのこの溶液に、反応容器中で４．４ｇの酸化マグネシウムと、２．２ｇの水酸化カルシウムと、１１ｇのＥ．Ｉ．デュポンキュラティブ（Ｃｕｒａｔｉｖｅ）ＶＣ５０と、１０ｇのカーボンブラック（バンダービルト・コーポレーション（Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製、Ｎ９９１）とを加えた。容器の内容物を、媒体と共に１７時間ボールミルにかけた。
【００５０】
得られたバイトン（登録商標）ＧＦを含む黒色分散液を、アルミニウム製の画像形成基板上に、乾燥厚さで約６ミル（約１５２μｍ）となるようスプレー塗布又は流し塗りした。
【００５１】
実施例２．
ボリュームグラフトフルオロエラストマーを次のように調製した。４リットルのプラスチック瓶と可動ベースシェイカを用いて室温で約１〜２時間撹拌し、約２５０ｇのバイトン（登録商標）ＧＦを約２．５リットルのメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に溶解させた。溶解に要する時間は、シェイカの速度に応じて変わる。この溶液を５リットルの三角フラスコに移し、約２５ｍｌのアミン脱フッ化水素化剤、３−（Ｎ−スチリルメチル−２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩（ニュージャージー州ピスカタウェイ、ハルス・アメリカ社（Ｈｕｌｓ　Ａｍｅｒｉｃａ　Ｉｎｃ．）製、Ｓ−１５９０）を加えた。温度を約５５〜６０℃に保ちながら、撹拌機を用いてフラスコの内容物を撹拌した。約３０分撹拌後、１００センチストークスの、ビニル末端を持つポリシロキサン（ハルス・アメリカ社製、ＰＳ−４４１）を約５０ｍｌ加え、更に約１０分間撹拌を続けた。次に、１０ｇの過酸化ベンゾイルを１００ｍｌのトルエンとＭＥＫの混合物（８０：２０）に溶解したものを加えた。フラスコの内容物を約５５℃に加熱しながら更に２時間撹拌を続けた。
【００５２】
この間、溶液の色は明るい黄色に変わった。この溶液をオープントレイに注ぎ、フード中で一晩（約１６時間）置いた。溶媒蒸発後に残った黄色いゴム様の固まりをはさみで小さく切った。この物質を１，５００ｍｌ（５００ｍｌ×３）のｎ−ヘキサンを用いて繰り返し徹底的に抽出して未反応のシロキサンを除いた。その後、約５４．５ｇの調製したシリコーングラフトフルオロエラストマーと、約４９５ｇのメチルイソブチルケトンと、１．１ｇの酸化マグネシウムと、０．５５ｇの水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）とを共にセラミック球を入れた広口瓶に入れ、分散液中の充填剤の粒径が３〜５μｍに細かくなるまで１７〜２４時間ロールミルにかけた。続いて、２２．５部のメチルエチルケトンに溶解した約２．５ｇのデュポンキュラティブＶＣ５０触媒架橋剤を前記の分散液に加えて約１５分間振とうし、メチルイソブチルケトンを加えて固体含量を５〜７％程度まで下げた。
【００５３】
続いて手で混ぜ、この混合物を画像形成基板上に乾燥厚さで約４．５ミル（約１１４μｍ）となるようエアスプレーし、周囲の乾燥空気中で約２４時間硬化させた。次に、９３℃で２時間加熱し、１４９℃で２時間加熱し、１７７℃で２時間加熱し、その後２０８℃で１６時間加熱を行う段階的後硬化を行った後、放冷した。
【００５４】
実施例３．
アミノシランで結合したポリオルガノシロキサンフルオロエラストマー組成物を次のように調製した。４リットルのプラスチック瓶と可動ベースシェイカを用いて室温で１〜２時間撹拌し、２５０ｇのバイトン（登録商標）ＧＦ（デュポン製）を２．５リットルのメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に溶解させ、バイトン（登録商標）ＧＦの原液を調製した。この溶液を４リットルの三角フラスコに移し、約２５ｍｌのアミン脱フッ化水素剤、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン（ＡＯ７００）を加えた。温度を５５〜６０℃に保ちながら、撹拌機を用いてフラスコの内容物を撹拌した。約３０分間撹拌後、１２．５ｇのエトキシ末端を持つポリシロキサン（ハルス・アメリカ社製、ＰＳ−３９３）を加え、更に５分間撹拌を続けた。次に約２５ｇの濃酢酸水溶液触媒を加えた。フラスコの内容物を約６５℃に加熱し、更に約４時間撹拌を続けた。この間、溶液の色は明るい黄色に変わった。
【００５５】
前記の黄色溶液を室温まで放冷した。この溶液に、５ｇの酸化マグネシウムと、２．５ｇの水酸化カルシウムと、１２．５ｇのＶＣ−５０試剤（ダウ・ケミカル社（Ｄｏｗ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏ．）製）とを加えた。この内容物を、粉砕媒体としてのセラミック球（セラミック媒体）と共に約１７時間ボールミルにかけた。ＭＥＫを用いて、約５リットルになるまで分散液を希釈した。
【００５６】
この分散液を画像形成基板上にスプレー塗布した。次に基板を、９３℃で２時間、１４９℃で２時間、１７７℃で２時間、その後２０８℃で１６時間加熱を行う方法で熱硬化させた。パーマスコープで求めた硬化塗膜の厚さは約４ミル（約１０２μｍ）であった。
【００５７】
実施例４．
外側層は次のように調製した。前述と同様に、約５００ｇのバイトン（登録商標）ＧＦを５リットルのメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に室温で撹拌して溶解させた。この溶液を１０リットルの三角フラスコに移し、５０ｍｌのアミン脱フッ化水素化剤、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩（ニュージャージー州ピスカタウェイ、ハルス・アメリカ社製）を加えた。温度を５５〜６０℃に保ちながら、撹拌機を用いてフラスコの内容物を撹拌した。約３０分間撹拌後、１００センチストークスの、水素化物官能末端ポリシロキサン（ＰＳ−５４５。水素化物末端を持つポリジメチルシロキサンと、ヘキサクロロ白金（ＩＶ）酸触媒とを加えたもの。いずれもハルス・アメリカ社製）を１００ｍｌ加え、フラスコの内容物を約７５℃に加熱しながら更に６時間撹拌を続けた。この間、溶液の色は明るい黄色に変わった。次にこれを室温まで放冷した。この溶液に１０ｇの酸化マグネシウムと、５ｇの水酸化カルシウムと、２５ｇのＶＣ−５０試剤（ダウ・ケミカル社製）とを加えた。この混合物を、媒体のセラミック球と共に１７時間ボールミルにかけた。メチルエチルケトンを用いて、１２リットルになるまで混合物を希釈した。
【００５８】
この分散液の一部（５リットル以下）を画像形成部材上にスプレー塗布した。被覆を空気乾燥し、次に実施例３の段階的加熱法を用いて硬化させた。パーマスコープで求めた硬化塗膜の厚さは、約８ミル（約２０３μｍ）であった。
【００５９】
実施例５．
チタマーを次のように調製した。前述の実施例と同様に、約２５０ｇのバイトン（登録商標）ＧＦを約２．５リットルのメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に室温で撹拌して溶解させ、バイトン（登録商標）ＧＦの原液を調製した。この溶液を４リットルの三角フラスコに移し、２５ｍｌのアミン脱フッ化水素化剤、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン（ハルス・アメリカ社製、ＡＯ７００）を加えた。温度を前述の実施例と同様に保ちながら、撹拌機を用いてフラスコの内容物を撹拌した。約３０分間撹拌後、約６２．５ｇ（バイトン（登録商標）ＧＦの重さの約２５重量％）のチタンイソブトキシド（ハルス・アメリカ社製）を加え、更に５分間撹拌を続けた。次に約２５ｇの酢酸を加えた。フラスコの内容物を約６５℃に加熱し、更に４時間撹拌を続けた。この間、溶液の色は明るい黄色に変わった。
【００６０】
前述の黄色の溶液を室温まで放冷した。この溶液に５ｇの酸化マグネシウムと、２．５ｇの水酸化カルシウムと、１２．５ｇのＥ．Ｉ．デュポンキュラティブＶＣ５０とを加えた。この内容物を、媒体のセラミック球と共に約１７時間ボールミルにかけた。ＭＥＫを用いて、約５リットルになるまで分散液を希釈した。
【００６１】
この分散液を、画像形成部材上に乾燥厚さで約６ミル（約１５２μｍ）となるようスプレー塗布した。乾燥したチタマー塗膜を、９３℃で２時間、１４９℃で２時間、１７７℃で２時間、その後２０８℃で１６時間加熱を行う方法で硬化させた。パーマスコープで求めた硬化チタマー塗膜の厚さは約４ミル（約１０２μｍ）であった。
【００６２】
実施例６．
グラフトチタマー組成物を次のように調製した。実施例５と同様に、約２５０ｇのバイトン（登録商標）ＧＦを２．５リットルのメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に室温で撹拌して溶解させた。この溶液を４リットルの三角フラスコに移し、２５ｍｌのアミン脱フッ化水素化剤、３−（Ｎ−スチリルメチル−２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩（ハルス・アメリカ社製、Ｓ−１５９０）を加えた。温度を５５〜６０℃に保ちながら、撹拌機を用いてフラスコの内容物を撹拌した。約３０分間撹拌後、５０ｇのエトキシ末端を持つポリシロキサン（ＰＳ−３９３）と、５０ｇのチタンイソブトキシド（いずれもハルス・アメリカ社製）とを加え、更に１０分間撹拌を続けた。次に約２５ｇの酢酸を加えた。フラスコの内容物を約５５℃に加熱し、更に４時間撹拌を続けた。この間、溶液の色は明るい茶色に変わった。これを室温まで放冷した。
【００６３】
この溶液に、５ｇの酸化マグネシウムと、２．５ｇの水酸化カルシウムと、１２．５ｇのＥ．Ｉ．デュポンキュラティブＶＣ５０とを加えた。この混合物を、媒体のセラミック球と共に約１７時間ボールミルにかけた。メチルエチルケトンを用いて、５リットルになるまで混合物を希釈した。
【００６４】
次に、この分散液の一部を画像形成部材上に、乾燥厚さで６．５ミル（１６５μｍ）となるようスプレーした。得られた部材を、実施例５に述べた硬化法で硬化し、室温まで放冷した。パーマスコープで求めた硬化グラフトチタマー塗膜の厚さは４．２ミル（１０７μｍ）であった。
【００６５】
実施例７．
セラマー外側被覆を次のように調製した。４リットルのプラスチック瓶と可動シェイカを用いて室温で約１〜２時間撹拌し、約２５０ｇのバイトン（登録商標）ＧＦを２．６５リットルのメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に溶解させて、バイトン（登録商標）ＧＦの原液を調製した。この溶液を４リットルの三角フラスコに移し、約２５ｍｌのアミン脱フッ化水素化剤、３−（Ｎ−スチリルメチル−２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩（ハルス・アメリカ社製、Ｓ−１５９０）を加えた。温度を５５〜６０℃に保ちながら、撹拌機を用いてフラスコの内容物を撹拌した。約３０分間撹拌後、約１２．５ｇのテトラエトキシオルトケイ酸塩（ハルス・アメリカ社製、ＴＥＯＳ）を加え、更に５分間撹拌を続けた。次に約２５ｇの酢酸を加えた。フラスコの内容物を約６５℃に加熱し、更に４時間撹拌を続けた。この間、溶液の色は明るい黄色に変わった。
【００６６】
前述の黄色溶液を室温まで放冷し、約５ｇの酸化マグネシウムと、２．５ｇの水酸化カルシウムと、１２．５ｇＥ．Ｉ．デュポンキュラティブＶＣ５０とを加えた。この内容物を、媒体のセラミック球と共に１７時間ボールミルにかけた。ＭＥＫを用いて、約５リットルになるまで分散液を希釈した。
【００６７】
この分散液を画像形成部材上に、乾燥厚さで４．５ミル（１１４μｍ）となるようスプレー塗布した。次にオーバーコートを、９３℃で２時間、１４９℃で２時間、１７７℃で２時間、その後２０８℃で１６時間加熱を行う方法で硬化させた。パーマスコープで求めた硬化塗膜の厚さは約３ミル（約７６．２μｍ）であった。
【００６８】
実施例８．
グラフトセラマー組成物を次のように調製した。実施例７と同様に、４リットルのプラスチック瓶と可動ベースシェイカを用いて室温で撹拌し、２５０ｇのバイトン（登録商標）ＧＦを２．５リットルのメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に溶解させた。この溶液を４リットルの三角フラスコに移し、約２５ｍｌのアミン脱フッ化水素化剤、３−（Ｎ−スチリルメチル−２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩（ハルス・アメリカ社製、Ｓ−１５９０）を加えた。温度を５５〜６０℃に保ちながら、撹拌機を用いてフラスコの内容物を撹拌した。約３０分間撹拌後、５０ｇのエトキシ末端を持つポリシロキサン（ＰＳ−３９３）と、５０ｇのテトラエトキシオルトケイ酸塩（いずれもハルス・アメリカ社製）とを加え、更に１０分間撹拌を続けた。次に約２５ｇの酢酸を加えた。フラスコの内容物を約５５℃に加熱し、更に４時間撹拌を続けた。この間、溶液の色は明るい茶色に変わった。これを室温まで放冷した。次にこの溶液に、５ｇの酸化マグネシウムと、２．５ｇの水酸化カルシウムと、１２．５ｇのＥ．Ｉ．デュポンキュラティブＶＣ５０とを加えた。この混合物を、媒体のセラミック球と共に１７時間ボールミルにかけた。メチルエチルケトンを用いて、５リットルになるまでこの混合物を希釈した。
【００６９】
この分散液の一部（２リットル以下）を画像形成部材上に、乾燥厚さで４．５ミル（１１４μｍ）となるようスプレー塗布した。このオーバーコートを、実施例７に述べた加熱法で硬化させた。パーマスコープで求めた硬化塗膜の厚さは約３ミル（約７６．２μｍ）であった。
【図面の簡単な説明】
【図１】ドラム形の画像形成部材を用いた転写印刷装置を含む、本発明の実施の形態の略図である。
【図２】基板とその上の外側エラストマー層とを備えた転写定着印刷ドラムの実施の形態の拡大図である。
【図３】基板と、必要に応じて中間層と、その上の外側エラストマー層とを備えた、転写定着印刷ドラムの実施の形態の拡大図である。
【符号の説明】
１　オフセット印刷装置、２　液体層、３　画像形成部材、４　アプリケータ、６　インキ、７　プリントヘッド、８　印刷媒体、９　ニップ、１０　供給ガイド、１１　加圧部材、１２　インキ画像、１３　供給ガイド、１５　基板、１６　外側被覆、１７　中間層。
【図１】
2004025872.tif 000008
【図２】
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【図３】
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