JP2005134535A - Wet electrophotographic recording sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、湿式電子写真用記録シートに関するものであり、さらに詳しくは、湿式トナーを使った湿式電子写真方式を用いて印刷した際に、優れたトナー定着性および転移性を有するとともに、光沢感を備えた湿式電子写真用記録シートに関するものである。 The present invention relates to a recording sheet for wet electrophotography, and more specifically, has excellent toner fixability and transferability and glossiness when printed using a wet electrophotographic method using wet toner. The present invention relates to a wet electrophotographic recording sheet.
電子写真方式を用いて印刷する用途は、端末PC用プリンター、ファックス、または複写機に留まらず、多品種小ロット印刷、可変情報印刷などを可能とする、いわゆる、オンデマンド印刷分野でも実用化が進み、技術的進展が目覚ましい。近年では印刷速度向上に伴い、印刷部数が従来オフセット、グラビアなどの印刷でまかなわれていた領域に達しはじめた。 Applications for printing using the electrophotographic method are not limited to terminal PC printers, fax machines, or copiers, but can be put to practical use in the so-called on-demand printing field, which enables various types of small lot printing and variable information printing. Progress and technical progress is remarkable. In recent years, with the increase in printing speed, the number of printed copies has started to reach the area that has been covered by printing such as offset and gravure.
電子写真印刷は可変情報を扱えるのがメリットであるが、オフセットやグラビア印刷は長年の技術蓄積により非常に高品質の印刷を、安価な価格で達成しているため、品質面、価格面では劣っていた。そのため、印刷機械、印刷用紙の両面から高画質化、高速化、省電力化、そして低コスト化へ向けた技術開発が一段と進められている。印刷物には、より高精細で、色再現性の良さが求められているが、これは高速化、低コスト化とは相反する部分があり、トナーや印刷機械の性能はもちろんのこと、電子写真用記録シートに関してもトナー定着性、転移性、色再現性、走行性など、さらに厳しい品質要望が集まっている。 Electrophotographic printing has the advantage of being able to handle variable information, but offset and gravure printing are inferior in terms of quality and price because they have achieved very high quality printing at a low price due to many years of accumulated technology. It was. For this reason, technological development for higher image quality, higher speed, lower power consumption, and lower costs from both sides of printing machines and printing paper is being promoted. Printed materials are required to have higher definition and better color reproducibility, but this is in conflict with speeding up and cost reduction, as well as the performance of toner and printing machines, as well as electrophotography. As for recording sheets for printing, more stringent quality demands such as toner fixing property, transfer property, color reproducibility and running property are gathered.
このような電子写真印刷方式のうち、乾式電子写真方式は、事務用複写機などに代表される方式で、画像を形成するトナーは、顔料と合成樹脂からなる固体粉末トナーを使用する。画像形成の方法は、コロナ帯電によって発生させた静電画像にトナーを吸着させ、このトナーを被転写物に加熱圧着する方式で印刷を行う。ところが、この方式はトナーを微細化すると周辺環境に飛散しやすくなり、これを吸入した場合健康上の問題を起こすため作業環境の悪化、さらに印刷物を汚すなどの問題が生じる。このため固体粉末トナーを微細化するには限界があり、高解像度が得られにくい。さらには被転写物の厚さが不均一なことから、コロナ放電による被転写物面の電荷密度にばらつきが生じ、非画線部に、かぶりと呼ばれる好ましくない画像が生じたり、ある程度高い温度で溶融固化しなければならないなどの多くの問題がある。 Among such electrophotographic printing methods, the dry electrophotographic method is a method typified by an office copying machine and the like, and a solid powder toner made of a pigment and a synthetic resin is used as a toner for forming an image. In the image forming method, printing is performed by a method in which toner is adsorbed to an electrostatic image generated by corona charging, and this toner is heat-pressed to a transfer object. However, in this method, if the toner is made finer, it is likely to be scattered to the surrounding environment, and if this is inhaled, a health problem is caused, so that the working environment is deteriorated and the printed matter is stained. For this reason, there is a limit to miniaturizing the solid powder toner, and it is difficult to obtain high resolution. Furthermore, since the thickness of the transfer object is not uniform, the charge density on the transfer object surface varies due to corona discharge, and an undesired image called fog occurs in the non-image area, or at a somewhat high temperature. There are many problems such as having to melt and solidify.
一方、可変情報を扱える他の有望な印刷方式にはインクジェット方式がある。インクジェット方式は、細かなインク滴を被転写物表面に噴出し、画像を形成する方式である。近年の技術進歩は凄まじく、非常に高画質となり、弱点であった耐候性も顔料タイプのインクの出現により大幅に改善されてきた。しかし、オフセット印刷などと比べてしまうと、印刷速度が遅く、水を多量に含んだインクを使うため、普通紙では吸水による波打が発生することがある。さらに、高画質を得るためには比較的高価な専用紙を使用しなければならないという問題がある。 On the other hand, another promising printing method that can handle variable information is an inkjet method. The ink jet method is a method in which fine ink droplets are ejected onto the surface of an object to be transferred to form an image. Recent technological advances have been tremendous, with extremely high image quality, and the weak weather resistance has been greatly improved with the advent of pigment-type inks. However, when compared with offset printing or the like, the printing speed is slow, and ink containing a large amount of water is used. Furthermore, there is a problem that a relatively expensive special paper must be used to obtain high image quality.
そこで、オンデマンド印刷領域で、可変情報を扱え、高画質、高速、コストなどの条件を満たすことを考えた場合、各種印刷方式の中でも、湿式電子写真方式が最も有望な方式である。これは湿式電子写真方式が、液体媒体中にトナーを分散させるため、粉体の飛散などが問題とならず、乾式電子写真方式に比べてトナーを1/10以上まで微細化できること、すなわち、ドットを微細にできることに加えて、色材として顔料を使用できるために耐候性や耐水性の問題がないことなどの理由による。実際、近年の湿式電子写真印刷方式による印刷画像はオフセット印刷と同等レベルに達している。 Therefore, when considering variable information in the on-demand printing area and satisfying conditions such as high image quality, high speed, and cost, the wet electrophotographic method is the most promising method among various printing methods. This is because the wet electrophotographic method disperses the toner in the liquid medium, so that the scattering of the powder is not a problem, and the toner can be reduced to 1/10 or more compared to the dry electrophotographic method. This is because the pigment can be used as a coloring material and there is no problem of weather resistance or water resistance. In fact, printed images by the recent wet electrophotographic printing method have reached the same level as offset printing.
ゆえに、書籍カバー、CDジャケット、高級美術印刷雑誌の表紙などの高度な品質を要求される用度には、湿式電子写真印刷方式の分野の応用が可能である。しかし、これに適した200超〜260g/m2の坪量の湿式電子写真用塗工紙はほとんどないのが現実である。これは、以下に説明する理由により、一般塗工紙の湿式電子写真印刷方式に対する適性が低いからである。 Therefore, it can be applied in the field of wet electrophotographic printing methods for high usage requirements such as book covers, CD jackets, and high-quality art print magazine covers. However, in reality, there are few wet electrophotographic coated papers having a basis weight of more than 200 to 260 g / m 2 suitable for this. This is because the general coated paper has low suitability for the wet electrophotographic printing method for the reason described below.
湿式トナーは、ブランケットロールからシートに画像を転写するときに電荷などを利用しない。湿式トナーの印刷用シートの接着性がブランケットロールのそれよりも高いことを利用して画像を転写させる。つまり、ブランケットロールからの湿式トナーの剥離が重要となり接着能力を必要以上に高くできない。このため、湿式電子写真方式の印刷の場合、シートの種類によっては印刷をしても十分なトナー強度が得られなかったり、トナー粒子が十分にシートに転写しないと言う欠点がある。このような問題を解決するため、原紙中の灰分量を規定し、かつ表面にジルコニウムを塗布したり(例えば、特許文献1参照。)、表面平滑性とサイズ剤を工夫したりしている(例えば、特許文献2参照。)例がある。これらは、普通紙(非塗工)タイプの印刷用紙に対して有効である。 Wet toner does not use charge or the like when transferring an image from a blanket roll to a sheet. The image is transferred by utilizing the fact that the wet toner printing sheet has higher adhesion than that of the blanket roll. In other words, it is important to remove the wet toner from the blanket roll, and the bonding ability cannot be increased more than necessary. For this reason, in the case of wet electrophotographic printing, there are disadvantages that, depending on the type of sheet, sufficient toner strength cannot be obtained even if printing is performed, or toner particles are not sufficiently transferred to the sheet. In order to solve such problems, the amount of ash in the base paper is specified, and zirconium is applied to the surface (see, for example, Patent Document 1), or surface smoothness and sizing agent are devised ( For example, see Patent Document 2.) There is an example. These are effective for plain paper (non-coated) type printing paper.
ところが、印刷用塗工シートの場合、上記手法は通用せず、また市販印刷用紙で湿式電子写真印刷方式に対し十分なトナー適性を持つものは皆無である。この問題を解決するために、顔料やバインダーの種類とバインダーの配合量を規定することによって解決しようとしている例がある(例えば、特許文献3参照。)。しかし、実際には、湿式トナーの定着性や転移性はさまざまな物質が複雑に関係したシート表面の物理的、化学的性質に大きく左右されており、このような手法だけでトナー定着性および転移性の向上を充分成し遂げることは難しいといえる。 However, in the case of a coating sheet for printing, the above method cannot be applied, and there is no commercially available printing paper having sufficient toner suitability for the wet electrophotographic printing method. In order to solve this problem, there is an example that attempts to solve the problem by defining the type of pigment or binder and the blending amount of the binder (see, for example, Patent Document 3). However, in practice, the fixability and transferability of wet toners are greatly influenced by the physical and chemical properties of the sheet surface, which are complexly related to various substances. It can be said that it is difficult to sufficiently improve sex.
シートの種類を選ばずに湿式電子写真印刷適性を与えるための手段として、一般に知られている”サファイア処理”と呼ばれている手段があるが、この手法はシートの作製において後工程を必要とするためコスト的に見合わない。また、経時でシートが黄色くなると言う欠点を持つ。 As a means for imparting wet electrophotographic printability to any type of sheet, there is a generally known means called “sapphire treatment”, but this method requires a post-process in the production of the sheet. Therefore, it is not worth the cost. In addition, there is a drawback that the sheet becomes yellow over time.
これらの問題を解決するために、塗工層表面の湿式トナーと相互作用できるエリアを主に使用する材料の面からコントロールすることによって湿式トナー適性をもった電子写真用記録シートの作製を達成させた例がある(例えば、特許文献4参照。)。しかし、これらの手法では、塗工紙をどのような物性を持たせれば、湿式トナー適性を持つのかが不明であった。
今後の印刷物の高品位化を達成し、さらに高速印刷、後工程の操業性を考え合わせると、湿式トナーとの定着性に優れた湿式電子写真用記録シートは強く求められる。本発明の目的は、物性値をコントロールすることにより、湿式トナーの定着性および転移性が良好でありながら高い光沢感を有する塗工タイプの湿式電子写真用記録シートを提供することにある。 In the future, when the quality of printed materials is increased, and high-speed printing and operability in subsequent processes are considered, there is a strong demand for recording sheets for wet electrophotography that have excellent fixability with wet toner. An object of the present invention is to provide a coating type wet electrophotographic recording sheet having a high gloss feeling while controlling the physical property values while maintaining good fixability and transferability of the wet toner.
本発明者は、上記の問題を解決すべく鋭意研究した結果、以下のような湿式電子写真用記録シートを発明するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have invented the following wet electrophotographic recording sheet.
すなわち、シート状基材の少なくとも片面に1層以上の塗工層を設けた湿式電子写真用記録シートにおいて、坪量が200超〜260g/m2、該塗工面のスムースター平滑度が2.0〜5.0kPa、ベック平滑度が200〜800秒であり、かつ白紙光沢値65〜85%であることを特徴とするものである。 That is, in a wet electrophotographic recording sheet in which at least one coating layer is provided on at least one side of a sheet-like substrate, the basis weight is more than 200 to 260 g / m 2 and the smoothness smoothness of the coating surface is 2. It is 0 to 5.0 kPa, the Beck smoothness is 200 to 800 seconds, and the white paper gloss value is 65 to 85%.
本発明において、スムースター平滑度が2.5〜3.5kPa、ベック平滑度が300〜600秒、白紙光沢値が70〜80%であることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the smoother smoothness is 2.5 to 3.5 kPa, the Beck smoothness is 300 to 600 seconds, and the white paper gloss value is 70 to 80%.
また、本発明において、湿式電子写真用記録シートが、湿式トナーによる画像がブランケット胴に形成されシートに転写される間に2回転以上ブランケット胴が回転する印刷方式に用いられることが好ましい。 In the present invention, the wet electrophotographic recording sheet is preferably used in a printing system in which the blanket cylinder rotates two or more times while an image of the wet toner is formed on the blanket cylinder and transferred to the sheet.
さらに、本発明において、スムースター透気度が0.3〜1.0kPaである湿式電子写真用紙であることが好ましい。 Furthermore, in the present invention, it is preferably a wet electrophotographic paper having a smoother air permeability of 0.3 to 1.0 kPa.
加えて、製造工程の最後にシート面温度50〜80℃でスーパーカレンダー処理して製造されることが好ましい。 In addition, it is preferably manufactured by supercalendering at a sheet surface temperature of 50 to 80 ° C. at the end of the manufacturing process.
以上の結果より、本発明の湿式電子写真用記録シートは、本発明で規定する物性値を満足させることで、湿式電子写真印刷において優れた湿式トナー定着性および転移性を有するとともに、光沢感を備えた湿式電子写真用記録シートが得られる。 From the above results, the wet electrophotographic recording sheet of the present invention has excellent wet toner fixability and transferability in wet electrophotographic printing by satisfying the physical property values defined in the present invention, and has a glossy feeling. The provided wet electrophotographic recording sheet is obtained.
以下、本発明の湿式電子写真用記録シートについて、詳細に説明する。 Hereinafter, the wet electrophotographic recording sheet of the present invention will be described in detail.
本発明者は、湿式電子写真方式におけるトナーの湿式電子写真用記録シートへの定着性および転移性について研究を重ねた結果、湿式トナーの定着性には通常の塗工紙とは全く異なった塗工紙物性が必要であることを見いだした。すなわち、表面は平滑でありながらも、塗工層表層に微細な空隙を残すことが必要であることを見いだした。 As a result of repeated research on the fixability and transferability of toner onto a wet electrophotographic recording sheet in the wet electrophotographic system, the present inventor has found that the wet toner fixability is completely different from that of ordinary coated paper. I found that the physical properties of the paper were necessary. That is, it has been found that it is necessary to leave fine voids in the surface layer of the coating layer while the surface is smooth.
それは、湿式トナーと塗工シートの接着が湿式トナーと塗工層表面との相互作用で起こるためである。表面が平滑にならないと光が乱反射し、光沢感が出ないため、光沢感を上げるためには表面を平滑にする必要がある。しかし、表面を単に平滑にすると、塗工シート表面の湿式トナーと相互作用可能な面積が減少する。表面を粗いままで保てば相互作用可能な面積は広がるが、光沢が出ない。この相反する事象を同時に成り立たせるためには塗工層の透気度を高くすると良い。塗工層の透気度を高くすると、人間の目で認識できるよりも小さなレベルで塗工層の隙間が多くなる。この微細な隙間が湿式トナーと塗工層表面との相互作用面積を増加させる。 This is because the adhesion between the wet toner and the coating sheet is caused by the interaction between the wet toner and the surface of the coating layer. If the surface is not smooth, the light is diffusely reflected and no glossiness is produced. Therefore, in order to improve the glossiness, it is necessary to smooth the surface. However, simply smoothing the surface reduces the area of the coated sheet surface that can interact with the wet toner. If the surface is kept rough, the area where interaction is possible will increase, but no gloss will be produced. In order to make this contradictory phenomenon hold simultaneously, the air permeability of the coating layer is preferably increased. When the air permeability of the coating layer is increased, the gap between the coating layers increases at a level smaller than that which can be recognized by human eyes. This fine gap increases the interaction area between the wet toner and the coating layer surface.
スムースター平滑度は、その測定機構上、塗工層表面の平滑性を比較的良く表す。一方、ベック平滑度は、測定器の測定部分とシートとの接触面積が広いため、表面の凹凸を通過する空気だけでなく塗工層内部を通過する空気の影響を受ける。ベック平滑度だけではトナーとの相互作用に必要な塗工層内部の空隙の度合いをうまく表すことはできないが、坪量、スムースター平滑度と組み合わせることで、これをうまく表すことができる。スムースター平滑度が必要なのは前述の塗工層表面そのものの平滑度を考慮に入れるためで、坪量が必要であるのは、ベック平滑度測定時に塗工層を通過する空気は基材シートの影響を受けるためである。これらの物性値規定の他に白紙光沢値を加えることで、光沢感と湿式トナー適性を併せ持った塗工シートを得ることができるのである。ここで言う、スムースター平滑度とは空気マイクロメーター型平滑度試験器のことである。例えば日本検査システムズ株式会社製(旧・東栄電子工業)のものを使用して測定できる。ベック平滑度とはJIS P8119で規定される測定方法によるものである。 The smoother smoothness relatively well represents the smoothness of the coating layer surface due to its measurement mechanism. On the other hand, the Beck smoothness is affected not only by the air passing through the surface irregularities but also by the air passing through the inside of the coating layer because the contact area between the measurement part of the measuring instrument and the sheet is wide. Although the Beck smoothness alone cannot adequately represent the degree of voids in the coating layer necessary for the interaction with the toner, this can be represented well by combining with the basis weight and smoother smoothness. The smoother smoothness is necessary to take into account the smoothness of the coating layer surface itself, and the basis weight is necessary because the air passing through the coating layer during the Beck smoothness measurement Because it is affected. By adding a white paper gloss value in addition to these physical property value specifications, a coated sheet having both glossiness and wet toner suitability can be obtained. The smoother smoothness referred to here is an air micrometer type smoothness tester. For example, it can be measured using a product manufactured by Nippon Inspection Systems Co., Ltd. (former Toei Electronics Industry). The Beck smoothness is based on a measurement method defined in JIS P8119.
スムースター平滑度は2.0〜5.0kPa、ベック平滑度は200〜800秒であり、かつ白紙光沢値が65〜85%であることがシートの湿式トナー適性を保ちながら光沢感を持たせることのできる範囲である。スムースター平滑度が2.0kPaよりも下回るとベック平滑度を800秒以下とすることが困難となり、5.0kPaを上回ると光沢感を持たせることが困難となる。ベック平滑度が200秒を下回っても光沢感を持たせることが困難となり、800秒を上回ると湿式トナー適性がなくなる。白紙光沢が65%を下回ると光沢感がなくなり、85%を上回るとベック平滑度を800秒以下に保つことが困難となり、湿式トナー適性が無くなる。これまで世の中で売られているシートにはこのような微妙なバランスで保たれたものは存在せず、これが本発明のポイントとなるところである。なお、このバランスで湿式トナー適性と光沢感のバランスを取れるのは坪量が200超〜260g/m2のシートに限られる。 Smoother smoothness is 2.0 to 5.0 kPa, Beck smoothness is 200 to 800 seconds, and a blank paper gloss value of 65 to 85% gives glossiness while maintaining wet toner suitability of the sheet. It is a range that can be. If the smoother smoothness is less than 2.0 kPa, it becomes difficult to make the Beck smoothness 800 seconds or less, and if it exceeds 5.0 kPa, it becomes difficult to give glossiness. Even if the Beck smoothness is less than 200 seconds, it becomes difficult to give glossiness, and when it exceeds 800 seconds, the wet toner suitability is lost. When the gloss of the white paper is less than 65%, the glossiness is lost. When the gloss of the white paper is more than 85%, it becomes difficult to maintain the Beck smoothness at 800 seconds or less, and the wet toner suitability is lost. There is no sheet that has been kept in such a delicate balance in the world so far, and this is the point of the present invention. Note that the balance between wet toner suitability and glossiness can be balanced only with a sheet having a basis weight of more than 200 to 260 g / m 2 .
スムースター平滑度を2.5〜3.5kPa、ベック平滑度を300〜600秒、白紙光沢値を70〜80%の範囲内とすると、湿式トナー適性、白紙光沢感を共に高いレベルで達成させることができる。 When smoother smoothness is 2.5 to 3.5 kPa, Beck smoothness is 300 to 600 seconds, and blank paper gloss value is in the range of 70 to 80%, wet toner suitability and blank paper glossiness are both achieved at high levels. be able to.
塗工層の必要量は塗工量で表すことができる。本発明において、塗工量は8〜20g/m2であることが好ましい。この塗工量は片面の塗工量を表すものであり、両面に湿式トナー適性を持つ塗工層を設ける場合は合計で16〜40g/m2であることが好ましい。ここで、8g/m2未満では光沢感が下限程度までしか出ず、20g/m2より多いと塗工層強度に問題が生じる場合がある。 The required amount of the coating layer can be represented by the coating amount. In the present invention, the coating amount is preferably 8 to 20 g / m 2 . This coating amount represents the coating amount on one side, and when a coating layer having wet toner suitability is provided on both sides, the total coating amount is preferably 16 to 40 g / m 2 . Here, if it is less than 8 g / m 2 , the glossiness appears only to the lower limit, and if it exceeds 20 g / m 2 , there may be a problem in the coating layer strength.
これらの手段を用いて製造した湿式電子写真用シートは、湿式トナーがブランケット胴に画像を形成してからシートに転写するまでの間に、ブランケット胴が2回転以上する印刷方式に適用すると、適用しないものに比べてより高い印刷適性を発揮することができる。このような印刷方式には、HP−indigo press w3200などのロール給紙タイプの印刷機が挙げられる。 Wet electrophotographic sheets manufactured using these means are applicable when applied to a printing method in which the blanket cylinder makes two or more revolutions after the wet toner forms an image on the blanket cylinder and is transferred to the sheet. Higher printability can be exhibited compared to those not. Examples of such a printing method include a roll paper feed type printing machine such as HP-indigo press w3200.
シート上基材が紙である場合には、スムースター透気度を0.3〜1.0kPaに保つと紙が塗工層に与える影響を適切な範囲で保つことができる。基材が紙の場合はベック平滑度が塗工層だけでなく原紙内部をくぐる空気の影響も受けるので、ベック平滑度だけでは塗工層のミクロな隙間をコントロールすることができないことがあるためである。なお、ここで言う紙とは、微細な繊維状をの原料によって形成されたシートを指す。 When the substrate on the sheet is paper, the influence of the paper on the coating layer can be maintained within an appropriate range by keeping the smoother air permeability at 0.3 to 1.0 kPa. When the base material is paper, the Beck smoothness is affected not only by the coating layer but also by the air passing through the inside of the base paper, so the micro gaps in the coating layer may not be controlled by the Beck smoothness alone. It is. In addition, the paper said here refers to the sheet | seat formed with the raw material of fine fiber form.
本発明では、塗工層にBET法による比表面積が100m2/g以上である物質を該塗工層の20質量%以上含まないことが好ましい。なぜなら、このような物質が存在するとベック平滑度などによって微妙にコントロールされている空隙構造が乱されることがあるためである。 In the present invention, it is preferable that the coating layer does not contain a substance having a specific surface area of 100 m 2 / g or more by the BET method of 20% by mass or more of the coating layer. This is because the presence of such a substance may disturb the void structure that is delicately controlled by the Beck smoothness or the like.
本発明で規定するような物性値を持った塗工シートを製造するためには製造の最後にシート面温度50〜80℃でスーパーカレンダー処理して製造するとよい。シート面温度が特に重要で、シート面の表層の温度を十分に高くしてやることで、塗工層の接着剤成分が溶融し、必要以上に圧縮することなく光沢を出すことができる。このようにして仕上げた塗工シートは表層に比較的多くの隙間を持ち、湿式トナー適性が高くなる。50℃よりも低いと、塗工シート全体を必要以上につぶさなければならず、80℃よりも高いと、空隙を保つべき塗工層表層が必要以上に密になってしまう。このため、50〜80℃が必要なパラメーターで仕上げるのに最も良い範囲といえる。 In order to produce a coated sheet having physical property values as defined in the present invention, it is preferable to produce it by supercalendering at a sheet surface temperature of 50 to 80 ° C. at the end of production. The sheet surface temperature is particularly important. By sufficiently increasing the temperature of the surface layer of the sheet surface, the adhesive component of the coating layer is melted and gloss can be obtained without being compressed more than necessary. The coated sheet finished in this way has a relatively large number of gaps on the surface layer, and the wet toner suitability becomes high. When the temperature is lower than 50 ° C., the entire coated sheet must be crushed more than necessary. When the temperature is higher than 80 ° C., the surface layer of the coating layer that should keep the voids becomes denser than necessary. For this reason, it can be said that 50-80 degreeC is the best range for finishing with a required parameter.
本発明における湿式電子写真用記録シートは、湿式電子写真用記録シートとしての使用に留まらず、乾式電子写真用記録シート、オフセット印刷用シート、インクジェット用シート、熱転写用シートなどの他の印刷方式に使用することもできる。 The wet electrophotographic recording sheet in the present invention is not limited to use as a wet electrophotographic recording sheet, but can be used in other printing systems such as a dry electrophotographic recording sheet, an offset printing sheet, an inkjet sheet, and a thermal transfer sheet. It can also be used.
本発明に用いられる湿式電子写真用記録シートの基材としては、木材パルプ、綿、麻、竹、サトウキビ、トウモロコシ、ケナフなどの植物繊維、羊毛、絹などの動物繊維、レーヨン、キュプラ、リヨセルなどのセルロース再生繊維、アセテートなどの半合成繊維、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリビニールアルコール系繊維、ポリプロピレン系繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、ポリウレタン系繊維などの化学繊維、ガラス繊維、金属繊維、炭素繊維などの無機繊維をシート状にしたもの、またはその上に樹脂フィルム層を設けたものが使用される。 As the base material of the wet electrophotographic recording sheet used in the present invention, plant fibers such as wood pulp, cotton, hemp, bamboo, sugarcane, corn, kenaf, animal fibers such as wool, silk, rayon, cupra, lyocell, etc. Cellulose recycled fibers, semi-synthetic fibers such as acetate, polyamide fibers, polyester fibers, polyacrylonitrile fibers, polyvinyl alcohol fibers, polypropylene fibers, polyvinylidene chloride fibers, polyurethane fibers, and other chemical fibers, glass A fiber, metal fiber, carbon fiber or other inorganic fiber in the form of a sheet or a resin film layer provided thereon is used.
各繊維をシート状にする製法としては、一般的な抄紙工程、湿式法、乾式法、ケミカルボンド、サーマルボンド、スパンボンド、スパンレース、ウォータージェット、メルトブロー、ニードルパンチ、ステッチブロー、フラッシュ紡糸、トウ開維などの各工程から一つ以上が適宜選ばれる。 Production methods for making each fiber into a sheet form include general paper making processes, wet methods, dry methods, chemical bonds, thermal bonds, spun bonds, spun laces, water jets, melt blows, needle punches, stitch blows, flash spinning, tow One or more are appropriately selected from each process such as restoration.
また、これらの繊維には、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリン、二酸化チタン、水酸化アルミなどの各種填料、バインダー、サイズ剤、定着剤、歩留り剤、紙力増強剤などの各種配合剤を各工程、各素材に合わせて好適に配合する。さらには、これらの繊維シートの上に樹脂コート層を設ける場合もある。 These fibers include light calcium carbonate, heavy calcium carbonate, talc, clay, kaolin, titanium dioxide, aluminum hydroxide and other fillers, binders, sizing agents, fixing agents, retention agents, paper strength enhancers, etc. These various compounding agents are suitably blended according to each step and each material. Furthermore, a resin coat layer may be provided on these fiber sheets.
その他の基材としては、上質紙、中質紙、色上質、書籍用紙、キャスト用紙、微塗工紙、軽量コート紙、コート紙、アート紙、中質コート紙、グラビア用紙、インディア紙、コートアイボリー、ノーコートアイボリー、アートポスト、コートポスト、ノーコートカード、特板、コートボール、トレーシングペーパー、タイプ紙、PPC用紙、NIP用紙、連続伝票用紙、フォーム用紙、複写紙、ノーカーボン紙、感熱紙、インクジェット用紙、熱転写用紙、合成紙、などの紙や板紙、不織布、または各種樹脂やプラスチック、金属をフィルム状に成形したものも含まれる。 Other base materials include fine paper, medium paper, color fine paper, book paper, cast paper, fine coated paper, lightweight coated paper, coated paper, art paper, medium coated paper, gravure paper, Indian paper, coated Ivory, uncoated ivory, art post, coated post, uncoated card, special board, coated ball, tracing paper, type paper, PPC paper, NIP paper, continuous slip paper, foam paper, copy paper, carbonless paper, heat sensitive Also included are paper, paperboard such as paper, inkjet paper, thermal transfer paper, synthetic paper, non-woven fabric, or various resins, plastics, and metals formed into a film.
塗工する前の基材は、必要とする密度、平滑度、透気度を得るために各種表面処理やカレンダー処理を施す場合がある。 The substrate before coating may be subjected to various surface treatments and calendar treatments in order to obtain the required density, smoothness, and air permeability.
本発明において、塗工層に用いられる顔料は、特に限定されるものではなく、例えば、各種カオリン、タルク、重質炭酸カルシウム(粉砕炭酸カルシウム)などの精製した天然鉱物顔料、軽質炭酸カルシウム(合成炭酸カルシウム)、炭酸カルシウムと他の親水性有機化合物との複合合成顔料、サチンホワイト、リトポン、酸化チタン、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、炭酸マグネシウム、焼成カオリン、プラスチック顔料などが挙げられる。 In the present invention, the pigment used in the coating layer is not particularly limited. For example, various natural mineral pigments such as various kaolins, talc, and heavy calcium carbonate (ground calcium carbonate), light calcium carbonate (synthetic) Calcium carbonate), composite synthetic pigments of calcium carbonate and other hydrophilic organic compounds, satin white, lithopone, titanium oxide, silica, alumina, aluminum hydroxide, zinc oxide, magnesium carbonate, calcined kaolin, plastic pigment, etc. .
塗工液に用いられるバインダーとしては、天然植物から精製した澱紛、ヒドロキシエチル化澱粉、酸化澱紛、エーテル化澱紛、りん酸エステル化澱粉、酵素変性澱紛やそれらをフラッシュドライして得られる冷水可溶性澱粉、デキストリン、マンナン、キトサン、アラビノガラクタン、グリコーゲン、イヌリン、ペクチン、ヒアルロン酸、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などの天然多糖類およびそのオリゴマーさらにはその変性体が挙げられる。 Binders used in coating liquids include starch purified from natural plants, hydroxyethylated starch, oxidized starch, etherified starch, phosphate esterified starch, enzyme-modified starch, and flash dried. Cold water soluble starch, natural polysaccharides such as dextrin, mannan, chitosan, arabinogalactan, glycogen, inulin, pectin, hyaluronic acid, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, oligomers thereof, and modified products thereof.
さらに、ガゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、コラーゲンなどの天然タンパク質およびその変性体、ポリ乳酸、ペプチドなどの合成高分子やオリゴマーが挙げられる。加えて、スチレン−ブタジエン系、アクリル系、ポリ酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニルなどの各種共重合体ラテックス、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミド、ユリアまたはメラミン/ホルマリン樹脂、ポリエチレンイミン、ポリアミドポリアミン/エピクロルヒドリンなどの水溶性合成物などが挙げられる。これらは一種以上で使用することができる。この他、公知の天然、合成有機化合物を使用することは特に限定されない。 Further, natural proteins such as casein, gelatin, soybean protein, collagen, and modified products thereof, and synthetic polymers and oligomers such as polylactic acid and peptides can be mentioned. In addition, copolymer latex such as styrene-butadiene, acrylic, polyvinyl acetate, ethylene vinyl acetate, polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol, sodium polyacrylate, polyethylene oxide, polyacrylamide, urea, or melamine / formalin resin And water-soluble synthetic compounds such as polyethyleneimine and polyamidepolyamine / epichlorohydrin. One or more of these can be used. In addition, the use of a known natural or synthetic organic compound is not particularly limited.
また、塗工液に用いられる増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ソーダ、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カゼイン、ポリアクリル酸ソーダなどの水溶性高分子、ポリアクリル酸塩、スチレンマレイン酸無水共重合体などの合成重合体、珪酸塩などの無機重合体などが挙げられる。 Further, as a thickener used in the coating solution, water-soluble polymers such as carboxymethylcellulose, sodium alginate, methylcellulose, hydroxyethylcellulose, casein, sodium polyacrylate, polyacrylate, styrene maleic anhydride copolymer And synthetic polymers such as silicates and inorganic polymers such as silicates.
また、必要に応じて、分散剤、消泡剤、耐水化剤、着色剤などの通常使用されている各種助剤、およびこれらの各種助剤をカチオン化したものが好適に用いられる。 In addition, various auxiliary agents that are usually used such as a dispersant, an antifoaming agent, a water-proofing agent, and a coloring agent, and those obtained by cationizing these auxiliary agents are suitably used as necessary.
本発明において、塗工層を塗工する方法は、特に限定されるものではなく、サイズプレス、ゲートロール、シムサイザーなどの各種フィルムトランスファーコーター、エアーナイフコーター、ロッドコーター、ブレードコーター、ダイレクトファウンテンコーター、スプレーコーター、キャストコーターなどの各方式を適宜使用する。 In the present invention, the method for coating the coating layer is not particularly limited, and various film transfer coaters such as size press, gate roll, shim sizer, air knife coater, rod coater, blade coater, direct fountain coater, Each system such as a spray coater or cast coater is appropriately used.
さらに、一連の操業で、塗工、乾燥された塗工紙は要求される、密度、平滑度、透気度、外観を得るために、必要に応じてカレンダー処理などの各種仕上げ処理が施される。 Furthermore, in order to obtain the density, smoothness, air permeability, and appearance required for coated and dried coated paper in a series of operations, various finishing treatments such as calendering are performed as necessary. The
以下に、本発明の実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、実施例において示す「部」および「%」は、特に明示しない限り、質量部および質量%を示す。
(実施例1)〜(実施例21)および(比較例1)〜(比較例4)
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples. Further, “parts” and “%” shown in the examples indicate parts by mass and mass% unless otherwise specified.
(Example 1) to (Example 21) and (Comparative Example 1) to (Comparative Example 4)
下記の配合にて、実施例1〜21および比較例1〜4の湿式電子写真用記録シートを作製した。 Wet electrophotographic recording sheets of Examples 1 to 21 and Comparative Examples 1 to 4 were prepared with the following composition.
<原紙>
LBKP(濾水度330〜440mlcsf) 70部
NBKP(濾水度390〜490mlcsf) 30部
軽質炭酸カルシウム(*原紙中灰分で表示) *8部
市販カチオン化澱粉 1.0部
市販カチオン系ポリアクリルアミド歩留まり向上剤 0.03部
パルプ、内添薬品を上記の配合で調整し、坪量として、比較例1では153g/m2、実施例1では176g/m2、実施例3では223g/m2、比較例2では247g/m2、その他の実施例では200g/m2の原紙を抄造した。
<Base paper>
LBKP (freeness 330-440 mlcsf) 70 parts NBKP (freeness 390-490 mlcsf) 30 parts light calcium carbonate (* indicated by ash content in base paper) * 8 parts commercial cationized starch 1.0 parts commercial cationic polyacrylamide yield improvers 0.03 parts pulp, the inner添薬products prepared in the above formulation, basis weight, Comparative example 1, 153 g / m 2, example 1, 176 g / m 2, example 3, 223 g / m 2, In Comparative Example 2, a base paper of 247 g / m 2 and in other Examples 200 g / m 2 was made.
この原紙に対して、サイズプレスにより両面0.80g/m2の酸化澱粉を付着させ、塗工用原紙を得た。 To this base paper, 0.80 g / m 2 of both sides of oxidized starch was adhered by a size press to obtain a base paper for coating.
<塗工液>
市販重質炭酸カルシウム 80部
市販高白微粒カオリン 15部
市販有機中空顔料 5部
スチレンブタジエン系ラテックスバインダー
(平均粒子径100nm、ゲル含有量40%、Tg5℃) 10部
市販燐酸エステル化澱粉 3部
市販ポリアクリル酸系分散剤 適当量
市販ステアリン酸カルシウム 適当量
市販カルボキシメチルセルロース系増粘剤(CMC) 0.1部
水酸化ナトリウムにてpH9.6に調製
<Coating fluid>
Commercially available heavy calcium carbonate 80 parts Commercially available high white fine kaolin 15 parts Commercially available organic hollow pigment 5 parts Styrene butadiene latex binder (average particle size 100 nm, gel content 40%, Tg 5 ° C.) 10 parts Commercially available phosphate esterified starch 3 parts commercially available Polyacrylic acid dispersant Suitable amount Commercially available calcium stearate Suitable amount Commercially available carboxymethylcellulose thickener (CMC) Adjust to pH 9.6 with 0.1 parts sodium hydroxide
上記の塗工液を調整し、ファウンテン/ブレードコーターを用いて片面15.7g/m2、両面で31.4g/m2の塗工量で塗工した。塗工後、表1〜3に示した線圧でスーパーカレンダー処理を表裏各5ニップずつ施して、湿式電子写真用記録シートを得た。 Adjust the above coating liquid, one-sided 15.7 g / m 2 using a fountain / blade coater and coated at a coat weight of 31.4 g / m 2 on both sides. After coating, a supercalender treatment was applied to the front and back 5 nips at the linear pressure shown in Tables 1 to 3 to obtain a wet electrophotographic recording sheet.
仕上がった各実施例および各比較例における坪量、スムースター平滑度、ベック平滑度、白紙光沢、スーパーカレンダー線圧は表1〜3に示した。また実施例11〜16におけるスムースター透気度は表2に、実施例17〜21に関してのスーパーカレンダー処理温度は表3に記載した。 Tables 1 to 3 show the basis weight, smoother smoothness, Beck smoothness, white paper gloss, and super calendar linear pressure in each of the finished Examples and Comparative Examples. The smoother air permeability in Examples 11 to 16 is shown in Table 2, and the super calender treatment temperature in Examples 17 to 21 is shown in Table 3.
上記実施例1〜21および比較例1〜4により得られた湿式電子写真用記録シートについて、下記の測定方法により測定し、その評価結果を表4〜6に掲げた。 The wet electrophotographic recording sheets obtained in Examples 1 to 21 and Comparative Examples 1 to 4 were measured by the following measuring methods, and the evaluation results are listed in Tables 4 to 6.
1.印刷
湿式電子写真用枚葉転写機として、HP社製「HP−indigo press1000(旧E−print1000)」、巻き取り式印刷機として、HP社製「HP−indigo press w3200」を用いて評価を行った。評価に使用するための印刷画像としては、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各4色についてベタ印字部があるような画像を出力するようにした。ベタ印字部の印刷面積としては、最低でも一辺が3cm以上の四角形になるようにした。印刷したブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色のベタ印刷部について以下の2〜5のような定着評価を行った。評価結果を表4〜6に表す。表4〜6にはトナーの定着性や転移性の評価を総合して印刷適性として表し、これらの中で最も低かった評価で表した。
1. Printing Evaluation is performed using “HP-indigo press 1000 (formerly E-print 1000)” manufactured by HP as a wet-type electrophotographic sheet-fed transfer machine, and “HP-indigo press w3200” manufactured by HP as a winding-type printing machine. It was. As a print image for use in evaluation, an image having a solid print portion for each of four colors of black, cyan, magenta, and yellow was output. As a printing area of the solid printing portion, at least a square with a side of 3 cm or more was used. Fixing evaluations such as the following 2 to 5 were performed on the printed solid portions of each color of black, cyan, magenta, and yellow. The evaluation results are shown in Tables 4-6. In Tables 4 to 6, the evaluation of the fixability and transferability of the toner is expressed as printability, and the lowest evaluation among them is shown.
2.テープ剥離
印刷後、24時間経過した印刷サンプルに幅18mmのニチバン社製セロハン粘着テープ「セロテープ(R) No.405」を各色の印刷部に貼りむらが無いように貼りつけ、180度剥離で約5mm/秒の速さでゆっくりとテープを剥がした。剥離後のトナーの紙への定着度合いを目視により判定し、以下の基準で5段階評価を行った。
◎:各色共にトナーが紙の上に大部分残っている。
○:各色共にトナーが残っているが、テープ剥離後の印刷部の印刷濃度が下がるのがわかる。
△:一部の色でトナーが紙から剥がれ、印刷部に白く抜けた部分がある。
×:各色共にトナーが紙から剥がれ、印刷部の白く抜けた部分が目立つ。
2. Tape stripping After printing, a cellophane adhesive tape “Cello Tape (R) No. 405” made by Nichiban Co., Ltd. with a width of 18 mm is pasted on the printed sample so that there is no unevenness in the printed portion of each color. The tape was slowly peeled off at a speed of 5 mm / second. The degree of fixing of the toner after peeling to the paper was visually determined, and a five-step evaluation was performed according to the following criteria.
A: Most of the toner remains on the paper for each color.
○: The toner remains in each color, but it can be seen that the print density of the printing portion after the tape is peeled is lowered.
(Triangle | delta): The toner peeled off from paper with one part color, and there is a part which has fallen white in the printing part.
X: For each color, the toner is peeled off from the paper, and the white portion of the printed portion is noticeable.
3.こすれ
こすれ評価は、JIS P8147「紙および板紙の摩擦係数試験方法」の水平法を応用した。各実施例および比較例について、水平板には、白紙の湿式電子写真用記録シートを取り付け、おもりには、上記の印刷機で印刷された印刷部がある該記録シートを取り付けた。そして、印刷部がある該転写紙をおもりに貼りつける場合、印刷部の印刷された面が、水平板に取り付けられた白紙の該記録シートと擦りあうようにした。
3. For rubbing evaluation, the horizontal method of JIS P8147 “Testing method for friction coefficient of paper and paperboard” was applied. For each of the examples and comparative examples, a blank wet electrophotographic recording sheet was attached to the horizontal plate, and the recording sheet having a printing portion printed by the printing machine was attached to the weight. Then, when the transfer paper with the printing portion was attached to the weight, the printed surface of the printing portion was rubbed against the blank recording sheet attached to the horizontal plate.
以上のように、試験片を水平板、おもりに貼りつけた後は、JIS P8147に記載されている条件でおもりを水平板の上で滑らせる。「摩擦試験」においては、一つの試験片の組み合わせで一度だけ、水平板上でおもりを滑らせるが、本評価においては、一つの試験片の組み合わせで50回、おもりを水平板の上で滑らせた。使用した試験片は印刷後24時間経過したものを使用した。 As described above, after the test piece is attached to the horizontal plate and the weight, the weight is slid on the horizontal plate under the conditions described in JIS P8147. In the “friction test”, the weight is slid on the horizontal plate only once with one test piece combination. In this evaluation, the weight is slid on the horizontal plate 50 times with one test piece combination. Let The test piece used was 24 hours after printing.
その後、おもりに取り付けられた印刷部を観察し、紙同士の擦れによるトナーの脱落度合いを観察した。印刷部のトナーの残り具合いを目視により判定し、以下の基準で4段階評価を行った。
◎:各色共に印刷部の濃度低下がほとんど認められない。
○:各色共にわずかながら印刷濃度が下がるのがわかる。
△:各色共に印刷濃度が下がるのがわかる。
×:各色共に印刷濃度が下がるのがわかり、部分的に白く抜けた箇所がある。
Thereafter, the printing unit attached to the weight was observed, and the degree of toner dropout due to rubbing between the papers was observed. The remaining condition of the toner in the printing portion was visually determined, and a four-step evaluation was performed according to the following criteria.
(Double-circle): The density fall of a printing part is hardly recognized by each color.
○: It can be seen that the print density decreases slightly for each color.
Δ: It can be seen that the print density decreases for each color.
X: It can be seen that the print density decreases for each color, and there is a part that is partially whitened.
4.消しゴム剥離
印刷後、24時間後に各色の印刷部を未使用消しゴム「トンボ鉛筆、PE−01A」の角を利用して、均一の力で5往復させた。往復後のトナーの紙への定着度合いを目視により判定し、以下の基準で4段階評価を行った。
◎:各色共にトナーが紙から剥離しない。
○:一部に紙から剥離するトナーが存在するが2割未満である。
△:5割未満でトナーが紙から剥がれ、一部に白く抜けた部分がある。
×:各色とも紙からトナーが容易に剥がれ、白く抜けた部分が目立つ。
4). Eraser Peeling After printing, 24 hours after printing, the printed portion of each color was reciprocated five times with a uniform force using the corners of the unused eraser “dragonfly pencil, PE-01A”. The degree of fixing of the toner after reciprocation to paper was visually determined, and a four-step evaluation was performed according to the following criteria.
A: The toner does not peel from the paper for each color.
○: Some toner is peeled from the paper, but less than 20%.
Δ: Less than 50%, the toner is peeled off from the paper, and some parts are white.
X: For each color, the toner is easily peeled off from the paper, and the white portions are conspicuous.
5.転移性
湿式電子写真用転写機としてHP社製「HP−indigo press1000(旧E−print1000)」を使って印刷を行った後、プリントクリーナーで掃除を行い、プリントクリーナーの汚れ方で転移性を判断した。
◎:全く汚れない。
○:ごく小さい汚れが付着する。
△:小さい汚れが付着する。
×:はっきりと汚れる。
5). Transferability After printing using "HP-indigo press1000" (formerly E-print1000) as a transfer machine for wet electrophotography, clean with a print cleaner, and determine transferability by how the print cleaner gets dirty. did.
A: Not dirty at all.
○: Very small dirt adheres.
Δ: Small dirt adheres.
X: It becomes dirty clearly.
<評価結果>
すべての実施例のように、本発明におけるパラメーターの範囲内に物性値をおさめることで、好ましい湿式電子写真印刷適性が発揮される。しかし、比較例3、比較例4のように物性値のパラメーターが範囲外となると湿式電子写真印刷適性が無くなる。一方、比較例1、2の様に物性値パラメーターが範囲内となっても坪量が200超〜260g/m2の範囲外となると適性が発揮されない。実施例4、5、9、10および実施例6〜8を比較するとわかるとおり、請求項2に記載される範囲が湿式電子写真印刷適性を高いレベルで保つために有効な範囲であるといえる。実施例11、16および実施例12〜15を比較するとわかるとおり、基材が紙の場合には、透気度を0.3〜1.0kPaの間に保つことが湿式電子写真特性を高いレベルで保つために必要である。実施例17、21および実施例18〜20を比較するとわかるとおり、紙面温度を50〜80℃の範囲内で保つと物性コントロールがしやすいことがわかる。
<Evaluation results>
As in all the examples, the preferred wet electrophotographic printability is exhibited by keeping the physical property values within the parameter range in the present invention. However, when the physical property parameter is out of the range as in Comparative Example 3 and Comparative Example 4, suitability for wet electrophotographic printing is lost. On the other hand, even if the physical property parameter is within the range as in Comparative Examples 1 and 2, if the basis weight is out of the range of more than 200 to 260 g / m 2 , the aptitude is not exhibited. As can be seen by comparing Examples 4, 5, 9, 10 and Examples 6 to 8, it can be said that the range described in claim 2 is an effective range for maintaining wet electrophotographic printability at a high level. As can be seen from a comparison of Examples 11 and 16 and Examples 12 to 15, when the substrate is paper, maintaining the air permeability between 0.3 and 1.0 kPa has a high level of wet electrophotographic characteristics. Is necessary to keep in. As can be seen from a comparison of Examples 17 and 21 and Examples 18 to 20, it can be seen that physical properties can be easily controlled by keeping the paper surface temperature within a range of 50 to 80 ° C.
オンデマンド印刷領域における可変情報を扱える湿式電子写真方式による湿式電子写真用記録シートに適用できるものである。 The present invention can be applied to a wet electrophotographic recording sheet by a wet electrophotographic method that can handle variable information in an on-demand printing area.
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