JP2000509158A - 静電的に荷電した画像形成集合体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 静電機器、インクジェット、熱転写などの画像形装置内での使用に適した画像形成集合体。好ましい画像形成集合体は、画像形成装置内で画像形成可能な透明ポリマーシート、およびそれに静電荷手段によって付着し、前記透明シートの下にあり見当あわせされた不透明部材を含む。

Description

【発明の詳細な説明】 静電的に荷電した画像形成集合体 発明の背景 発明の分野 本発明は、エレクトログラフ、インクジェット、熱転写などをはじめとする画 像形成機器のために使用され、透明シート、および集合体に適用された静電荷に よって、あるいはこのような電荷と集合体の一端に沿って配置された着脱可能感 圧接着ストリップとの組み合わせによって、それに付着した不透明部材を含む画 像形成集合体に関する。 技術の説明 光画像映写のための透過原稿は周知であり、透明フィルムベースと、周知の数 タイプの画像形成機器のいずれかによってその上に適用された画像または印刷と から形成できる。 エレクトログラフコピー機は周知であり、積み重ねたシートから画像形成シー トを選択できるようにする精巧な機構が一般に使用され、ローラー、ホイール、 ベルトなどを使用することで、このようなシートが画像形成過程中に機器内の様 々な点を迅速かつ精密に通過するようにし、比較的短時間で多数のコピーを作り 出す。このような精巧な機構には、しわが寄ったり破れたり、またはその他の変 形したシートが生じて紙詰まりが起きた場合、機器の稼働を止めて機器の破損を 防止する検出装置が含まれる。これらの検出機構の多くは、機器内を通るシート の通過をモニターする光学センサーを使用する。このような検出機構が、通過す るシートの存在をレジスタするためには、使用されるエネルギービームをシート が遮断しなくてはならない。したがってこれらのコピー機で透明シート物質を使 用する際には、コピー機内での適切な作動のために、選択領域を不透明にしなく てはならない。 このような不透明領域の配置は、機器内の検出機構の位置によって異なる。 いくつかのコピー機では、透明シートのほんの一部分のみを不透明にするれば良 く、このようなシートの上部または側面に沿った暗線で十分である。その他の機 器では、シートのより広い領域が不透明であること、またはシートの主要画像領 域が不透明または反射性であることが必要であり、画像形成集合体の使用が必要 になってくる。 画像形成集合体は、透明シート、および典型的に接着剤手段によって付着する 不透明裏部材とを含む。米国特許番号第3,618,752号では、互いに隣接部材に接 触する画像受け入れ部材の積み重ねが開示されている。各画像部材は、一般に長 方形で透明な非繊維状柔軟シート、および非繊維状透明シートと実質的に同一の 広がりを有し、共通の前縁に沿って、またはどちらか片方の側端に沿って、また はその２つの組み合わせで見当あわせされ、透明シートに固定された紙製裏材料 シートを含む。一般に紙シートは、組合わさったシートの共通端に近接する、接 着剤の細い線によって透明シートに付着される。紙シートは、ステープルおよび 糊付けなどのその他の固定方法によっても適用できる。透明シートに画像形成し た後に、操作者が透明シートから紙シートを破り、紙シートを廃棄してきれいな 透過原稿を残せるように、要すれば、透明シートに折り目をつけたり刻み目を入 れたりもできる。 線状の接着剤によるこのような紙製裏材料シートの付着は、画像形成集合体と して完全に満足できるものではない。透明シートから紙シートを破り取ると、通 常接着剤結合領域で、目に見える紙繊維が透明シート上に残る。例えば「破線状 」の接着剤など不連続的な接着剤結合を使用すると、紙シートの除去後に透明シ ート上に残る紙繊維の量は、幾分減少する。 ２つめのより重大な問題は、このような集合体は、コピー機の紙送り機構を詰 まらせる傾向が、単一シートよりも大きいことである。これは「スクランチ」と して知られており、実のところは集合体の上下シートの並列の乱れである。 ＥＰＯ特許出願第052938号明細書では、紙製裏材料の引裂き強度に満たない規 定剥離強度を有する接着剤を使用した、画像形成集合体を開示している。接着剤 は、紙表面に対してより大きな親和性を有する。これによって、透明シート上に 目に見える紙残留物や、相当量の接着剤残留物を残さずに、透明シートから紙シ ートを剥がせるようになる。さらに集合体のシートは、好ましくは連続線状の接 着剤で結合されているので、コピー機の紙送り機構を詰まらせる傾向が少ない。 上述の特徴を提供すると教示される接着剤としては、天然ゴムまたは合成ゴム接 着剤、酢酸ビニルポリマー、エステル改質酢酸ビニルポリマー、剥離剤と組み合 わせたアクリル酸イソオクチル／アクリルアミドコポリマー、エチレン／酢酸ビ ニルコポリマーホットメルト接着剤、および米国特許番号第3,691,140号および 第4,166,152号で開示されたタイプの粘着性エラストマー微小球をベースとする 接着剤が挙げられる。これらの微小球接着剤は、紙を破らずに種々の表面から顕 著に着脱できるので、画像形成集合体に特に適している。 米国特許番号第4,599,265号では、8〜12個の炭素原子を有するアルキルアクリ レートと共重合し、架橋して着脱性を提供する低レベルの極性モノマーを含む放 射線硬化着脱可能接着剤成分が開示されている。 上述の着脱式接着剤は、一般に油性または水性のどちらかであり、画像形成集 合体の製造に伴う複雑なコーティングおよび乾燥処理のために、一般に画像形成 集合体全体のオンライン処理には受け入れられにくい。さらに放射線硬化接着剤 は、硬化のために不活性雰囲気を必要とするかもしれない。乾燥も結果的に種々 の問題を生じるかもしれない。伝統的なオフライン処理では、裏材料シートは通 常、透明シートが製造されるのとは別の異なる場所で接着剤で被覆される。接着 剤が異なる場所で被覆されるので、それをストック・ロールとして輸送する必要 がある。したがって裏材料シートは、その巻き戻しを容易にするために、低粘着 裏コーティングで被覆される。 伝統的な放射線処理の別の欠点は、紙などの裏材料上に被覆されるモノマー接 着剤成分が紙の中に滲んで、紙の劣化を引き起こしがちなことである。 ホットメルト接着剤は、一般に処理がより簡単なのでインライン処理に、より 受け入れやすい。しかし既知のホットメルト接着剤の多くは、高い加工温度を必 要とするので、透明画像形成フィルムと組み合わせる前に、接着剤を冷却する余 計なステップが必要になる。 日本国特開平2-54544号では、感圧接着剤手段によって、透明フィルムの画像 転写側の反対側の端部分のみに付着する紙、フィルムシート、または布を有する 画像転写フィルムが開示されている。 あらゆる形態の接着剤の使用は、製品のコストを上昇させ、貴重な資源を消費 し、使用または廃棄中に健康または環境上の懸念を引き起こすかもしれず、製品 のリサイクル性に影響し、接着剤残留物の透明シートへの移行によって、透過原 稿の品質を損なうこともあり得る。さらに不透明裏材料が、接着剤のストリップ のみで透明ポリマーシートに付着する場合、裏材料が機器内で側方に分離されて 、機器を停止させる不正紙送りを引き起こすこともある。この不正紙送り問題を 解決する現在の方法は、シートと裏材料間の摩擦係数を増大することで、不正紙 送りにつながる分離を防止するために、特殊コート不透明裏材料を使用したり、 または透明ポリマーシートに特殊裏面コーティングを適用することである。 本発明は、静電荷を使用して、集合体が機器を通過するために必要な静電引力 を透過原稿シートと不透明部材間に発生させることで、上述の問題を克服する。 好ましい構造物は、さらに周囲条件での数年間の保管の後に、驚くべき良好な 接着が観察できるという点で、相当な長期安定性を示すことが分かった。 １つの実施例では、集合体は不透明部材を静電荷手段のみによって透明シート に付着させ、接着剤またはその他の結合剤は使用しない。 ２つめの実施例では、不透明部材は静電荷と感圧接着剤双方の手段によって、 透明シートに付着する。 発明の要約 発明は、静電力手段によってフィルムに付着する付属物を有する、不透明また は透明フィルムなどの画像形成集合体を提供する。フィルムは、あらゆるフィル ム形成物質から形成でき、付属物はフィルム形成物質、紙、合成紙、不織材料な どでも良い。 １つの実施例では、フィルムは画像形成表面、および静電力手段によって付着 する付属物を有する対向面を有する。 より正確には本発明は、電子写真機器、インクジェット、熱転写などの画像形 成装置内で使用するのに適した画像形成集合体に関する。好ましい画像形成集 合体は、画像形成装置内で画像形成可能な透明ポリマーシート、およびそれに静 電荷手段によって付着し、前述の透明シートの下にあり見当あわせされた不透明 部材を含む。 不透明部材は、フィルムまたはその一部分のみと同一サイズでも良い。 別の実施例では、発明は画像形成装置内で画像形成可能な透明ポリマーシート 、およびそれに静電荷と感圧接着剤を組み合わせた手段によって付着し、前述の 透明シートの下にあり見当あわせされた不透明部材を含む、画像形成装置内で使 用するのに適した画像形成集合体に関する。 本明細書では、これらの用語は以下の意味で使用する。 1. 「静電荷」という用語は、電荷単位を担持する亜原子粒子である電子の 、表面における過剰または欠乏の存在である。普通、表面には電子の過剰または 欠乏のどちらもなく、電気的中性と見なされる。 2. 「静電力」という用語は、このような２つの荷電表面間の力であり、同 一極性に荷電していると反発力が観察される。片方の表面に電子の過剰が存在し 、他方に欠乏が存在すると引力が観察される。引力電荷、反発電荷ともに領域間 の距離の関数である。 3. 「集合体」という用語は、構成部分、すなわちユニット中の透明画像形 成可能シート、および不透明部材その他のアセンブリーを意味する。 4. 「付着」という用語は、構成部分を分離するために物理力の適用が必要 な、あらゆる手段による２つ以上の構成部分の結合を意味する。 5. 「コア／シェルラテックスポリマー」という用語は、それぞれの離散し た球がシェルに囲まれたコアを有する、球状形態のポリマーを意味する。 6. 「（メタ）アクリレート」などの用語は、ここではアクリレートおよび メタクリレート双方のバージョンを意味し、これには置換アクリレートも含まれ る。 7. 「減摩ポリマー粒子」という用語は、その存在がそれを適用した表面に 、摩擦の低下を提供する粒子を意味する。 8. 「ＳＩＰＮ」という用語は、半相互貫入網目状組織を意味する。 9. 「半相互貫入網目状組織」という用語は、ホモ架橋ポリマーと直鎖未 架橋ポリマーとの絡み合いを意味する。 10. 「架橋可能」という用語は、それ自身で共有結合または強いイオン結 合が形成できることを意味する。 11. 「媒染剤」という用語は、成分中に存在する染料と相互作用して、成 分全体への染料の拡散を防止する化合物を意味する。 12. 「スクランチ」という用語は、集合体構成部分の望ましい並列が乱れ ることを意味する。 百分率、部および割合は、特に断りのない限り全て重量を基準とする。 発明の詳細な説明 発明の集合体は、その上に溶着画像の品質を改善するためのコーティングを有 しても良い、透明ポリマーシートを含む。このようなコーティングがある場合、 それは望ましい特定タイプの画像形成機器のために最適化される。 集合体は、静電界を通過させて荷電する。この電界は、例えばコロナ充電器、 摩擦充電器、導電性高電位ロール電荷発生機、または接触充電器、静電荷発生機 などのあらゆる既知の電荷発生機によって生成できる。２つの表面間に適切なレ ベルの電荷付着を生じるために、サンプルは、ＤＣ電荷またはＤＣ電荷に続くＡ Ｃ電荷によって荷電すべきである。 空間中のあらゆる点における静電界は、空間中のその点に置かれた単位電荷に 及ぶ力である。この力は、普通はダインで表現され、原因となる電荷の極性次第 で、それに近づくかまたはそれから遠ざかる。表面電位は、単位電荷を無限距離 から表面まで動かすのに必要な仕事量である。したがってこれは、表面に存在す る電荷量に比例する。電荷測定値は、モンローイソプローブ静電電圧計で測定し たボルト数で、表面電位として表される。電荷は、集合体の透明ポリマーシート 、または不透明部材のどちらに適用しても良い。画像形成可能シートおよび付属 物の間に十分な結合を提供するために適用される静電荷のレベルは、少なくとも 50ボルト、好ましくは少なくとも200ボルトである。集合体の荷電部分は、少な くとも10¹²Ω/スクエア、好ましくは少なくとも10¹²Ω/スクエアの表面抵抗率を 有する。 驚くべきことに、静電荷が必要なレベルであると、画像形成集合体は引き離さ れずに、コピー機などの画像形成装置を通過できた。さらに静電力は、付属物を しっかりを保持したので、「スクランチ」と称される付属物がしわくちゃになる 現象は起きなかった。 静電力は持続する。集合体は１年以上の間保存でき、適切な電荷を保持してス クランチまたは分離を起こすことなく紙送りできる。老化とともに特定量の電荷 の劣化は起きるが、劣化は緩慢であり予測可能でもある。指数関数的減衰モデル からは、分離およびスクランチを防止する適切な付着が、１年以上の保存期間に わたって残存するはずであると予測される。 感圧接着剤と組み合わせて静電荷を使用することが望ましい場合、裏材料の上 に感圧接着剤を塗布して、次に荷電処理する。 有用な感圧接着剤としては、米国特許番号第3,691,140号、および第4,166,152 号で開示されたものなどの固有粘着性エラストマーコポリマー微小球や、米国特 許番号第4,599,265号、第4,855,170号、および第5,283,092号で開示されたもの などの着脱式接着剤などが挙げられる。 好ましくは接着剤成分は、 1) 4〜12個の炭素原子を含むアルキル基を有する少なくとも１つの低級ア ルキルアクリレート50〜90重量部、および 2) 12〜26個の炭素原子を含むアルキル基を有する少なくとも１つの高級ア ルキルアクリレート10〜50重量部 を含む。 必要ならば、画像形成シートへの相当量の接着剤移行を防止するために、光架 橋剤を添加して接着剤の凝集力を改善しても良い。光架橋剤は、好ましくは接着 剤成分の0.05％〜1重量％の割で存在する。 この好ましい接着剤は、良好な着脱性に加えて、高凝集力、抗粘着力および高 剥離強度を有する。さらに接着剤は低溶融粘度を有し、ホットメルト接着剤とし て容易に使用できるので、複合材画像形成シートを形成する連続処理ライン中で 使用できる。 発明の集合体の画像形成可能シート部分は、典型的に、付属物に静電的に結 合した側の反対側に、画像受容性コーティングを含む。これらのコーティングは 、好ましい画像形成装置次第で成分が異なる。インクジェット画像形成装置内で の使用には、コーティングは、少なくとも１つの架橋可能ポリマー構成成分、お よび少なくとも１つの液体吸収性構成成分を含んでも良い。半相互貫入網目状構 造またはＳＩＰＮとして既知のこのような架橋システムは、米国特許番号第5,13 4,198号（Iqbal）で開示されたように、乾燥時間における利点を有する。 好ましくはインク受容性層は、少なくとも１つの吸水性かつ親水性のポリマー 物質、および酸性官能基を組み込んだ少なくとも１つの疎水性ポリマー物質を含 有するポリマー配合物を含む。様々なモノマー単位の吸着容量は、例えばD.W.Va n KrevelinおよびP.J.Hoftyzer共著、Properties of Polymers:Correlations wi th Chemical Structure,Elsevier Publishing Company(Amsterdam,London,New Y ork,1972)の294〜296ページにある。 吸水性親水性ポリマー物質は、ビニルラクタム、アルキル三級アミノアルキル アクリレートまたはメタクリレート、アルキル四級アミノアルキルアクリレート またはメタクリレート、2-ビニルピリジンおよび4-ビニルピリジンから選択され たモノマー単位のホモポリマーまたはコポリマーを含む。これらのモノマーの重 合は、最終ポリマーの望ましい特性を得るために調節された、時間、温度、モノ マー単位割合などの条件下における遊離基技術によって実施できる。 疎水性ポリマー物質は、好ましくは、酸性官能基を有するモノマー単位と共重 合した、アクリルまたはその他の疎水性エチレン性不飽和モノマー単位の組み合 わせから誘導される。疎水性モノマー単位は、単独で重合すると水不溶性ポリマ ーを形成でき、10個を超える炭素原子を有する懸垂アルキル基を含有しない。こ れらはまた、少なくとも１つの化学種の酸官能性モノマー単位と共重合できる。 好ましい疎水性モノマー単位は、好ましくは例えば、（メタ）アクリル酸メチ ル、（メタ）アクリル酸エチルなどの特定のアクリレートおよびメタクリレート 、アクリロニトリル、スチレンまたはメチルスチレン、および酢酸ビニルから選 択される。疎水性モノマー単位との重合のために好ましい酸官能性モノマー単位 は、2％〜20％量のアクリル酸およびメタクリル酸である。 好ましくはコーティング成分は、 a) 少なくとも１つの架橋可能ポリマー構成成分と、 b) 吸水性ポリマーを含む少なくとも１つの液体吸収性ポリマーと、 c) 要すれば架橋剤と を含むポリマー配合物から形成される、以下ＳＩＰＮと称する架橋した半相互貫 入網目状組織を含む。ＳＩＰNは、架橋ポリマーが連続マトリックスを形成する 連続網目状構造である。ＳＩＰＮは、3〜20％のアクリル酸アンモニウム基を含 有するコポリマーを架橋剤で架橋して、次にコポリマーと液体吸収性ポリマー、 またはその他の成分と組み合わされた同一ポリマーの未架橋配合物とを混ぜ合わ せて生成される。有用な架橋可能ポリマーとしては、米国特許番号第5,342,688 （Kitchinら）で開示されたように、アクリレート、シラノール基を有するポリ マー、ゲル化防止基を含有するポリマーなどが挙げられる。 液体吸収性構成成分は、ビニルラクタム、アルキル三級アミノアルキルアクリ レート、アルキル四級アミノアルキル（メタ）アクリレート、市販の水溶性また は水膨潤性ポリマーなどのポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール／ポリ （酢酸ビニル）コポリマー、ポリ（ビニルホルマール）またはポリ（ビニルブチ ラール）、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー ス、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルデンプン、ポリ（エチル オキサゾリン）、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（エチレングリコール）、ポ リ（プロピレンオキシド）などから選択できる。好ましいポリマーは、ポリ（ビ ニルラクタム）、特にポリ（ビニルピロリドン）、およびポリ（ビニルアルコー ル）である。 インクジェットコーティングのためには、ＳＩＰＮとして使用されるコーティ ング成分は、好ましくは金属イオン、多官能価アジリジン架橋剤、三官能価アル キル化剤、またはその他の既知の架橋剤でも良い架橋剤を含んでも良い。 普通紙コピー機のためには、コーティングは、周知のコーティング技術を使用 して水性エマルションまたは水溶液から塗布できるフィルム形成ポリマー、コポ リマーまたはポリマー配合物を含んでも良い。このようなポリマーは、あらゆる エチレン結合性不飽和モノマー、特にα,β−エチレン結合性不飽和モノマーか ら 製造でき、アクリレートおよびメタクリレート、スチレン、置換スチレンおよび 塩化ビニリデンを含むことができる。 好ましくはフィルム形成ポリマーは、二環式アルキル（メタ）アクリレート、 1〜12個の炭素原子を有する脂肪族アルキル（メタ）アクリレート、および芳香 族（メタ）アクリレートからなる群より選択される少なくとも１つのモノマーを 80部〜100部含有する。 有用な二環式（メタ）アクリレートには、（メタ）アクリル酸ジシクロペンテ ニル、（メタ）アクリル酸ノルボルニル、5-ノルボルネン-2-メタノール、およ び（メタ）アクリル酸イソボルニルが含まれるが、これに限定されるものではな い。好ましい二環式モノマーとしては、（メタ）アクリル酸ジシクロペンテニル 、および（メタ）アクリル酸イソボルニルが挙げられる。 有用な脂肪族アルキル（メタ）アクリレートには、アクリル酸メチル、アクリ ル酸エチル、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メ タ）アクリル酸イソデシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシルなどが含まれる が、これに限定されるものではない。好ましい脂肪族モノマーとしては、（メタ ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、および（メタ）アクリル酸イ ソデシルが挙げられる。 有用な芳香族（メタ）アクリレートには、（メタ）アクリル酸ベンジルおよび （メタ）アクリル酸スチレンが含まれるが、これに限定されるものではない。 またポリマーは、アルキルジオールジ（メタ）アクリレートと、ヒドロキシア ルキル（メタ）アクリレートと、アルキル（ジアルコキシ）シランと、Ｎ-アル キルアクリルアミド、Ｎ,Ｎ-ジアルキルモノアルキルアミノエチル（メタ）アク リレート、およびそれらの陽イオン塩、Ｎ,Ｎ-ジアルキルモノアルキルアミノメ チル（メタ）アクリレート、およびそれらの陽イオン塩、Ｎ-アルキルアミノア ルキル（メタ）アクリレートを含む窒素含有化合物とからなる群より選択される 極性モノマーを0〜20部含んでも良く、上述のアルキル基は全て12個までの炭素 原子、好ましくは８個までの炭素原子を有する。 好ましい極性モノマーとしては、ブタンジオールジアクリレート、ヘキサンジ オールジアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレートおよびメタクリレー ト、Ｎ-メチルアクリルアミド、n-ブチルメタクリルアミド、Ｎ-メチロールアク リルアミド、Ｎ-ブチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ,Ｎ'-ジエチルア ミノエチル（メタ）アクリレート、およびＮ,Ｎ'-ジメチルアミノエチル（メタ ）アクリレートが挙げられる。 普通紙コピー機で使用するのに好ましいコーティング成分は、少なくとも１つ の平滑剤を含有する。好ましい平滑剤は、構造、 （式中、nは5〜200、好ましくは20〜200の範囲の整数値であり、Ｒは好ましくは 6〜25個の炭素原子、好ましくは12〜25個の炭素原子を有するアルキルエーテル である）で表される単置換ポリ（オキシエチレン）である。別の好ましい潤滑剤 は、一般式、 （式中、Ｘは50〜500、好ましくは90〜500の範囲の整数値であり、Ｙは1〜4の範 囲の整数値であり、Ｒ₁、Ｒ₂、およびＲ₃は直鎖または分枝アルキル基であり、 Ｒ₁は10〜15個の炭素原子、好ましくは10〜13個の炭素原子を含有し、Ｒ₂は10〜 24個の炭素原子、好ましくは12〜18個の炭素原子を含有し、Ｒ₃は、5〜40個の炭 素原子、好ましくは7〜36個の炭素原子を含有する）で表されるポリ置換ポリ（ オキシエチレン）である。 直鎖アルキルエーテルの例としては、ステアリルエーテル、ラウリルエーテル 、セチルエーテル、オレイルエーテルおよびデシルエーテル、好ましくはステア リルエーテルおよびラウリルエーテル、および最も好ましくは、ステアリルエー テルが挙げられる。これらの物質は、ＩＣＩからBrij^TM化合物として入手できる 。 普通紙コピー機のためにきわめて好ましいコーティング成分は、コア／シェル ポリマーを含む。より従順なコア／シェルポリマーから形成されるコーティング は、トナー粒子が層表面のより広い領域と接触できようにし、他方コア物質の より低いＴ_gは、Ｔ_gの高いシェルとともに融着ローラーの高温において、画像受 容性層のより早い軟化を助けることで、良好なトナー付着を与える。 このような実施例では、コアは、1〜12個の炭素原子を有する少なくとも１つ のα,β-エチレン結合性不飽和モノマーから製造される。このモノマーは、コア の70〜100部、好ましくは75〜90部を構成する。このモノマーが、100％未満を構 成する場合、コアは二環式アルキル（メタ）アクリレート、および芳香族（メタ ）アクリレートからなる群より選択される少なくとも１つのモノマーも含有する 。このモノマーは40部まで、好ましくは10〜25部を構成できる。 シェルも同様に、1〜12個の炭素原子を含有する少なくとも１つのα,β-エチ レン結合性不飽和モノマーから形成される。このモノマーは、シェルの100部ま で、好ましくは45〜80部を構成して良い。このモノマーが100部未満を構成する 場合、シェルは二環式アルキル（メタ）アクリレート、および芳香族（メタ）ア クリレートからなる群より選択される少なくとも１つのモノマーも65部まで、好 ましくは20〜55部含むことができる。 有用なα,β-エチレン結合性不飽和モノマーには、アクリル酸メチル、アクリ ル酸エチル、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メ タ）アクリル酸イソデシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸n- ブチル、スチレン、ビニルエステルなどが含まれるが、これに限定されるもので はない。好ましいモノマーとしては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アク リル酸エチル、および（メタ）アクリル酸イソデシルが挙げられる。 有用な二環式（メタ）アクリレートには、（メタ）アクリル酸ジシクロペンテ ニル、（メタ）アクリル酸ノルボルニル、および（メタ）アクリル酸イソボルニ ルが含まれるが、これに限定されるものではない。好ましい二環式モノマーとし ては、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレートが挙げられる。有用な芳香族（ メタ）アクリレートには、ベンジル（メタ）アクリレートが含まれるが、これに 限定されるものではない。 またコアポリマー、および／またはシェルポリマーは、アクリル（メタ）アク リル酸、またはヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、およびＮ-アルキル アクリルアミドとＮ,Ｎ-ジアルキルアミノモノアルキル（メタ）アクリレート と、Ｎ-アルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートと、それらの陽イオン塩 とを含む窒素含有化合物からなる群より選択される極性モノマーを0〜20部を含 むことができ、上述のアルキル基は全て８個までの炭素原子、好ましくは２個ま での炭素原子を有する。 好ましい極性モノマーとしては、ヒドロキシエチルアクリレートおよびメタク リレート、Ｎ-メチルアクリルアミド、n-ブチルメタクリルアミド、Ｎ-メチロー ルアクリルアミド、Ｎ-ブチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ,Ｎ'-ジエ チルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ,Ｎ'-ジメチルアミノエチル（メタ ）アクリレート、Ｎ,Ｎ'-ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、および イソブトキシ（メタ）アクリルアミドアミドが挙げられる。 これらの極性モノマーがシェルポリマー中に存在する場合、シェルポリマーは 好ましくは架橋している。例えばn-メチロールアクリルアミドおよびイソブトキ シメタクリルアミドなどの極性モノマーのいくつかは、乾燥段階で自己架橋を生 じることができる一方、他のモノマーは追加的架橋剤の存在を必要とする。有用 な架橋剤としては、トリメチロールプロパン-トリス-（β-（Ｎ-アジリジニル） プロピオネート）と、ペンタエリスリトール-トリス-（β-（Ｎ-アジリジニル） プロピオネート）と、トリメチロールプロパン-トリス-（β-（Ｎ-メチルアジリ ジニル）プロピオネート）などのポリ官能性アジリジン、ウレアホルムアルデヒ ド、メラミンホルムアルデヒド、イソシアネート、多官能性エポキシポリマー、 アルキルジアルコキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、ビニル トリエトキシシラン、ビニルトリス（β-メトキシエトキシ）-シラン、ビニルト リアセトキシシラン、γ-メタルリロキシプロビルトリメチロキシシラン、γ-（ β-アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。 このようなコーテイング成分は、インクジェット印刷装置、または普通紙コピ ー機のどちらで使用する場合でも、ポリマー球またはビーズ、帯電防止剤、乳化 剤、融合助剤、架橋剤、触媒、増粘剤、付着促進剤、グリコール、消泡剤などの 既知の補助剤を含んでも良い。 その他の既知のタイプの画像受容性コーティングも、ポリマーフィルム上に塗 布してこのような集合体で使用する場合に、有用である。コーティングは、単 一層でも良く、または例えば米国特許番号第4,379,804号のコーティングシステ ムの二重層などの、１つを超える層を含むコーティングシステムを使用しても良 い。 インク受容性コーティング（群）は、例えばメイヤーバーコーティング、ナイ フコーティング、リバースロールコーティング、グラビアコーティングなどの手 段による、溶剤または水性媒体中の樹脂溶液または分散液、またはそれらの配合 物からの沈着などの従来のコーティング技術のいずれによっても、フィルム裏材 料に適用できる。 インク受容性層は、例えば選択した特定フィルム裏材料に対する適温で、熱風 炉内で加熱するなどの、従来の乾燥技術によって乾燥できる。例えば、ポリエス テルフィルム裏材料に対しては、約120℃の乾燥温度が適している。 フィルム基材は、例えば、三酢酸または二酢酸セルロース、ポリスチレン、ポ リアミド、塩化ビニルポリマーおよびコポリマー、ポリオレフィンおよびポリア ロマーポリマーおよびコポリマー、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリエス テル、およびそれらの配合物などのセルロースエステルのフィルムなど、自立シ ートが形成できるいずれのポリマーから形成されても良く、不透明でも透明でも 良い。適切なフィルムは、例えば、テレフタル酸、イソフタル、フタル、2,5-、 2,6-、および2,7-ナフタレンジカルボン酸、コハク酸、セバシン酸、アジピン酸 、アゼライン酸などのアルキル基が６個までの炭素原子を含有する１つ以上のジ カルボン酸、またはそれらの低級アルキルジエステルと、エチレングリコール、 1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオールなどの１つ以上のグリコールとの縮 合から得られるポリエステルから製造されても良い。 好ましいフィルム基材また裏材料は、三酢酸セルロースまたは二酢酸セルロー ス、ポリ（エチレンナフタレート）、ポリエステル、特にポリ（エチレンテレフ タレート）、およびポリスチレンフィルムである。ポリ（エチレンテレフタレー ト）が最も好ましい。フィルム裏材料は、50μｍ〜約200μｍの範囲の厚さを有 することが好ましい。50μｍ未満の厚さを有するフィルム裏材料は、画像材料の ための従来の方法では取り扱いが難しい。200μｍを超える厚さを有するフィル ム裏材料はより堅く、市販の特定のインクジェットプリンターおよびペンプ ロッターでは、紙送りが困難になる。 ポリエステルフィルム基材を使用する場合、それらは分子配向を与えるために 二軸延伸でき、支持体への画像融着中の寸法安定性のために、ヒートセットして も良い。これらのフィルムは、いずれの従来の押出し成形方法で製造しても良い 。 フィルム裏材料に対するインク受容性コーティングの付着を促進するために、 単一または複数層中の１つ以上の下塗剤による、フィルム裏材料表面の処理が望 ましいこともある。有用な下塗剤としては、フィルム裏材料ポリマーに対して膨 潤効果を有することが知られているものが挙げられる。例としては、有機溶剤に 溶解したハロゲン化フェノールが挙げられる。代案としては、フィルム基材表面 は、コロナ処理またはプラスマ処理などの処理によって変性できる。 発明の画像受容性シートは、透過モードまたは反射モードで見る画像形成透過 原稿の製造、すなわちオーバーヘッドプロジェクターに関連して、特に有用であ る。 以下の実施例は、例示を目的としたもので、請求項で定義される発明の範囲を 制限しない。 試験方法 コロナ充電器を使用した電荷発生 市販のコピー機内で、細い針金を空気分子のイオン化に十分なきわめて高い電 位（数千ボルト）に保った。イオン化した分子は、針金から遠ざかる方向に電気 を伝導できる。分子と反対の電荷との再結合によって光が発生し、それがコロナ である。これは事実上、電荷「スプレー」装置として作動し、近くにある表面に 電荷を与える。このようなコロナ電荷の普通の目的は、トナーシステムドラムか ら画像が形成する紙の方向に向けて、トナー粒子を引っ張ることである。適用さ れた電圧は正または負でも良く、近接表面の電荷は適切な符号になる。針金に交 流電圧を適用するとコロナ放電が生じるが、持続性電荷の蓄積は生じない。しか し持続性の化学的または物理的変化が、表面に生じることもある。我々の実験で は、交流電圧コロナは効果的でなかった。 発明の集合体上で電荷を発生させる目的で、トナーシステムおよび融着ロー は、無効にした。フィルムを荷電させるために、正の転移コロナを使用した。し たがって光伝導体ドラムおよび充電システムは、使用しなかった。この荷電コロ ナは、「全開」に設定した。 静電荷測定 画像形成集合体に対する静電荷適用の効果は、静電ボルトメーターを使用して 測定する。使用した電圧計は、Monroe Electronicsによって製造された255型で ある。画像形成集合体のサンプルをアースした金属板にのせる。透明シートを不 透明裏材料から分離して、透明シートから１インチの距離にメーターを置く。静 電電圧計は、表面電圧をＫＶで測定する。 集合体分離剪断力 画像形成集合体の静電荷は、２つの部分を結合する引力を誘発する。２つの部 分の分離に必要な力は測定でき、画像形成集合体の２つの部分間の引力レベルを 記録するために使用される。画像形成集合体は、静電界を通過して荷電される。 次にサンプルを2.5ｃｍｘ19ｃｍのサンプルに裁断する。約2.5ｃｍ長さの不透明 裏材料を透明シートから折り畳んで、不透明裏材料に孔を開ける。Instrumentor s（オハイオ州、ストロングビル）のSP-102Ｂ-3Ｍ90滑り／剥離試験器の可動盤 に、両面粘着テープでサンプルを固定する。透明シートを圧盤に向ける。不透明 裏材料を固定ＭＢ-5荷重計に付着する。最初に毎分６インチの速度で荷重計から 遠ざかるように圧盤を動かして、試験を開始する。不透明裏材料が透明シートか ら分離するにつれ、荷重計にかかるピーク静電力がデジタルメーターに表示され る。記録されたピーク力は、不透明裏材料を透明ポリマーシートから分離するの に必要な剪断力である。剪断力をシート面積（41.2cm²）当たりのｇ数で測定す る。 スクランチ試験 スクランチは、発明によって達成された紙送り改善の機能測定値である。スタ ックからシートを送る画像形成機器は、スタックから１度に１枚のシートを取る ように設計されている。複数のシートが送られるのを防ぐように、機器にはスタ ック中の次のシートを押さえる機構が設計されている。送られるシートが、同時 に送られることを意図する２つの部分を含む場合、機器は片方を送りながらもう 一方を押さえようとする。２つの部分が前縁に沿って付着している場合、押さえ られた部分はその場に引き留められ、送られた部分は送り力の下でゆがんで、ア コーデオン状のしわが寄る。これがスクランチと称されるものである。画像形成 集合体がスクランチする傾向は、機器によって異なる。決まってスクランチを引 き起こす１つの機器は、Xerox 1090である。Xerox 1090をスクランチ試験のため に使用した。Xerox 1090における適切な紙送りモードでは、透明画像シートを送 りベルトに向ける。より過酷な試験では、最低のビーム強度を有する側を送りベ ルトに向けて置く。このやり方で送ったサンプルがスクランチしなければ、より 過酷な条件下でも、誘発引力がスクランチの低減に効果的であることが示される 。スクランチを防止する従来の方法では、典型的に片方または双方の主要表面の 表面処理が必要であり、コストが高くなる。 実施例１ 接着剤ストリップによって、一端に沿って付着する同じ大きさの不透明普通紙 製裏材料を有する、透明画像形成シートからなる画像形成集合体を荷電させるた め、ＤＣコロナの下を通過させた。このような画像形成集合体は、「普通紙コピ ー機用3Ｍ透過原稿フィルム」製品コードPP2410として市販されている。荷電サ ンプルは、前述の試験によって評価した。またサンプルを規定の条件で２週間老 化させ、静電荷と剪断力について再試験した。結果を非荷電対照サンプルと比較 して、表１に示した。 実施例２ 不透明紙製裏材料を不透明白色コーティングで被覆したポリマー裏材料に変え たこと以外は実施例１と同様にして、実施例２で使用したサンプルを製造した。 サンプルを試験して、不透明ポリマー裏材料を有する非荷電対照サンプルと比較 した。結果を表２に示す。 実施例３ 不透明紙製裏材料をクレー塗布紙に変えたこと以外は実施例１と同様にして、 実施例３で使用したサンプルを製造した。サンプルを試験して、クレー塗布紙裏 材料を有する非荷電対照サンプルと比較した。結果を表３に示す。 実施例４ 剪断力への効果を測定して剪断力をスクランチと相関づけるために、誘発静電 荷を変化させたこと以外は実施例１と同様にして、実施例４で使用したサンプル を製造した。さらに接着剤端から約1.27ｃｍを切り取って、最初に透明ポリマー シートに紙を付着させるために使用した接着剤ストリップを取り除いた。したが って画像形成集合体は、静電荷のみで結合された。スクランチ試験のために10枚 のシートを送った。静電荷は測定しなかった。静電荷は、静電荷を調節す る電位差計の設定点に基づいて、総電荷の百分率として示した。結果を表４に示 す。 結果からは、剪断力が少なくとも68ｇならばスクランチ性能は優れており、紙 送り性能を保持しながら、画像形成集合体から接着剤ストリップを除外できるこ とが示される。 実施例５ 実施例１と同様にして、実施例５で使用したサンプルを製造した。サンプルを 周囲条件および31℃/80％ＲＨで72時間馴化させ、紙送り性能に対する高湿度の 効果を測定した。高湿度で老化させたサンプルを高湿度室でビニル袋に入れ、画 像形成機器に直接持っていって即座に紙送りした。サンプルは、透明画像側を送 りベルトに向けた正常モード、および普通紙側を送りベルトに向けた２通りのモ ードで送った。普通紙側を送りベルトに向けた場合、スクランチ試験は紙送り性 能のより過酷な試験になる。２回の試行を行った。この試行の結果からは、静電 的に荷電したフィルムは過酷な試験条件下で、スクランチを低減できることが示 された。 実施例６ るようにしたこと意外は実施例１と同様にして、実施例６で使用したサンプルを 製造した。厳密に言えば、画像形成集合体の6.3ｃｍ幅の部分を電荷した。シー トを画像形成装置内に送る前に、接着剤ストリップを除去した。数枚のサンプル は透明ポリマーシートを送りベルトに向けた位置で送り、数枚はより困難な紙送 りモード、すなわち普通紙を送りベルトに向けて送った。2.5ｃｍ間隔でシート 全体の剪断力を測定し、コロナのマスキング効果を測定した。結果を表６および ７に示す。 画像形成集合体は、いずれかのモードで紙送りした。これと、連続剪断力の値 からは、コロナのマスキングが荷電領域の調節に効果的であることが示された。 実施例７ 実施例７で使用したサンプルは、実施例１と同様に製造し、荷電のためにＤＣ コロナの下を通過させた。これらの画像形成集合体は、「普通紙コピー機用3Ｍ 透過原稿フィルム」製品コードPP2410として市販されている。サンプルから接 させて画像形成した。このプリンターは、透明シートまたは不透明裏材料付き透 明シートのどちらも受け入れる。対照サンプルでは接着剤端を除去したが、静電 的に電荷しなかった。結果を表８に示す。荷電したサンプルは、完全に無傷で送 られた。荷電しなかったサンプルは、無傷で送られなかった。各透明シートおよ び各紙裏材料シートは、個別にプリンターを通過した。サンプルは全て、用紙ト レーからスタックフィードした。 実施例８ 接着剤ストリップで一端に沿って付着した、同じ大きさの不透明ポリマー裏材 料を有する透明画像形成シートからなる、発明に基づく画像形成集合体を荷電さ せるため、ＤＣコロナの下を通過させた。このフィルムは、長さ31.27ｃｍであ り、端から3.33ｃｍに穿孔があり、画像形成後に3.33ｃｍの領域は穿孔に沿って 分離されるので、標準の長さ27.9ｃｍのシートが残る。接着剤はこの3.33ｃｍの 領域に配置されるので、除去後には透明画像シートは、ポリマー裏材料シートに 剤含有端の除去後にプリンターに通した。結果を表９に示す。静電荷のないサン プルでは、透明画像形成シートは不透明ポリマー裏材料シートから分離した。 実施例９ 実施例９で使用したサンプルは実施例１と同様に製造し、荷電させるためにＤ Ｃコロナの下を通過させた。これらの画像形成集合体は、「普通紙コピー機用3 Ｍ透過原稿フィルム」製品コードPP2410として市販されている。これらのサンプ ルを周囲条件で保管し、使用して剪断力の経時的変化を測定した。結果を表10に 示す。結果からは、これらの実施例で確かめられた期間内では剪断力が認め得る ほどに劣化しないことが示された。 実施例10および11C 滑なＰＥＴが紙に接触したＰＥＴフィルム／紙のラミネートである。接着剤スト リップが、フィルムの一端を紙に付着する。 「PP2410」サンプルから紙製裏材料を離層させ、フィルムの被覆のない側を移 行コロナに露出して、フィルムを改造Lanierコピー機に通過させた。幅3.2ｃｍ 、長さ19ｃｍの12μｍストリップ（片側に平滑なＰＥＴ、他方に白色インク）の １片を、ＰＥＴ表面をフィルムのＰＥＴ表面に向けて接触させ、サンドイッチ構 造の上に11kgのゴムロールを転がした。Imass剪断試験器を使用して、ストリッ プの一端（2.5ｃｍ）を持ち上げ、Imassクリップに付着した。ストリップ除去間 のピーク剪断力を記録した。385g/25ｍｍの除去力が、４回の平均値として記 録された。 比較実施例11Cでは、画像形成可能フィルムにコロナ処理をしなかったこと意 外は工程を繰り返した。16g/25ｍｍの除去力が観察された。このことから、コロ ナ処理による付着の改善が示された。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 画像形成装置内で画像形成可能な透明ポリマーシート、およびそれに静 電荷手段によって付着し、前記透明シートの下にあり見当あわせされた不透明部 材を含む画像形成集合体。 2. 前記不透明部材が、繊維状ウェブを含む請求項１に記載の画像形成集合 体。 3. 前記不透明部材が、ポリマーシートを含む請求項１に記載の画像形成集 合体。 4. 前記不透明部材が荷電した主要表面を有し、前記電荷が前記主要表面全 体にわたり均一でない請求項１に記載の画像形成集合体。 5. 前記透明ポリマーシートおよび前記不透明部材に、少なくとも50ボルト の表面電圧を生じる静電荷を同時に適用するステップを含む、請求項１に記載の 画像形成集合体製造方法。 6. 前記表面電圧が、少なくとも200ボルトである請求項５に記載の方法。 7. 前記電荷が、前記透明ポリマーシートに前記不透明部材への付着前に適 用される、請求項１に記載の画像形成集合体製造方法。 8. 前記電荷が、前記不透明部材に前記透明ポリマーシートへの付着前に適 用される、請求項１に記載の画像形成集合体製造方法。 9. 前記不透明部材が、少なくとも10¹²Ω/スクエアの表面抵抗率を有する 請求項１に記載の画像形成集合体製造方法。 10． 前記不透明部材が、少なくとも10¹⁶Ω/スクエアの表面抵抗率を有する 請求項１に記載の画像形成集合体製造方法。