JP2008083488A - 画像記録材料及びその製造方法、並びに画像形成方法 - Google Patents

画像記録材料及びその製造方法、並びに画像形成方法 Download PDF

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Abstract

【課題】良好な低温定着性と優れた耐接着性とを示し、定着装置からの剥離性に優れ、高光沢で高画質な画像を形成することができ、特に電子写真用受像シートとして好適な画像記録材料及びその効率的な製造方法、並びに該画像記録材料を用いた定着機通過性が良好な画像形成方法の提供。
【解決手段】支持体と、該支持体上の少なくとも一方の面に、結晶性ポリマーと非晶性ポリマーとを含む画像記録層を有してなり、前記画像記録層が、プレート間距離1.5mm、直径20mmのプレートを用いたレオメータによる粘弾性測定において、5℃/minの昇温過程では100℃の貯蔵弾性率G’が1×10〜1×10Paであり、5℃/minの降温過程では60℃の貯蔵弾性率G’が1×10Pa以上であり、かつ5℃/minの昇温過程と5℃/minの降温過程で貯蔵弾性率が1×10Paに達する温度差が18℃以下である画像記録材料である。
【選択図】なし

Description

本発明は、電子写真用受像シートとして好適な画像記録材料及びその製造方法、並びに該画像記録材料を用いた画像形成方法に関する。
電子写真方法は、ドライ処理であり、印字速度が優れ、普通紙や上質紙等の汎用紙に出力できることから、コピー機やパソコンの出力機において広く利用されている。このような電子写真方法に用いられる電子写真用受像シートは、一般に、支持体上に少なくともトナー受像層を有してなり、該トナー受像層は、例えば、熱可塑性樹脂を含有する組成物を支持体上に溶融押出によって積層する方法、熱可塑性樹脂を含有する塗布液を支持体上に塗工する方法、などにより形成されている。
前記トナー受像層に用いられる熱可塑性樹脂としては、ガラス転移温度(Tg)が、環境温度よりも高く、トナー定着可能温度より数十℃低い温度域にある非晶性ポリマーが通常用いられている。このような非晶性ポリマーは、トナーとの密着性に優れているが、それを含むトナー受像層同士の接着力も高いため、該トナー受像像を含む電子写真用受像シートを重ね合わせて保管や輸送するとトナー受像層同士が接着して接着故障が生じるという問題がある。
一方、結晶性ポリマーは、そのガラス転移温度(Tg)がマイナス温度領域であっても、常温での密着力は弱く、それを含むトナー受像層同士の接着故障は生じないが、トナーとの密着性が不足し、トナー受像層から定着後のトナーが脱落してしまうという問題がある。
前記問題を解決するため、例えば、トナー受像層が、線状の非晶性ポリマーと線状の結晶性ポリマーとの混合物を含み、該線状の非晶性ポリマーのガラス転移温度(Tg1(℃))が40〜120℃であり、かつ、前記線状の結晶性ポリマーの融点(Tm(℃))が100〜200℃である電子写真用受像シートが提案されている(特許文献1参照)。
また、トナー受像層が、線状の非晶性ポリマーと線状の結晶性ポリマーとの混合物を含み、かつ該線状の非晶性ポリマーのガラス転移温度(Tg1)と、前記線状の結晶性ポリマーの融点(Tm)とが、次式、(Tg1−20℃)≦Tm≦(Tg1+20℃)の関係を満たすと共に、前記Tg1が40〜120℃である電子写真用受像シートが提案されている(特許文献2参照)。
これらの提案によれば、非晶性ポリマー及び結晶性ポリマーのそれぞれの課題を改善することができ、良好なトナー定着性と優れた耐接着性とを両立することができ、高光沢な高画質画像を形成できる。
しかし、これらの提案では、トナー受像層用塗布液として、線状の非晶性ポリマーと、線状の結晶性ポリマーとの混合物を有機溶剤に溶解させた溶液を用いているので、環境負荷が大きい。また、上記提案では定着温度が155℃程度の高い時には高光沢な画像が得られるが、定着温度を下げると光沢が低下したり、画像部と非画像部との境界線に光沢ムラを思わせるような欠陥が生じる。このため、省エネルギー化を図る目的で、定着温度を下げると、均一性の劣った違和感のある画像しか得られないという問題がある。
高光沢で高画質な画像を得るためには加熱ローラや定着ベルトからの剥離が容易であることが必要であり、そのためには、降温過程において剥離時に粘着性が発現しないこと(粘弾性の値)が必要であるが、これらについては何ら検討されていなかった。
また、酸由来構成成分として芳香族ジカルボン酸成分を含み、アルコール由来構成成分として直鎖脂肪族ジオール、ビスフェノールS、又はビスフェノールSアルキレンオキサイド付加物を含む結晶性ポリエステル系樹脂により形成されたトナー受容層を有するカラー電子写真画像用被転写体が提案されている(特許文献3参照)。
また、トナー受容層の熱可塑性樹脂が結晶性ポリエステル樹脂と非晶質ポリエステル樹脂とを溶融混合したポリエステル系樹脂からなり、その粘度が10Pa・sとなる温度が80〜110℃である画像支持材が提案されている(特許文献4参照)。
しかし、これらの提案では、トナー受容層が塗布法ではなく、溶融押出法により形成されており、製造設備が高価になり、多くのエネルギーが必要となって製造コストアップを招き、環境負荷も大きく、光沢性も満足できるレベルではないという問題がある。
したがって、良好な低温定着性と優れた耐接着性とを示し、定着装置からの剥離性に優れ、高光沢で高画質な画像を形成することができ、特に電子写真用受像シートとして好適な画像記録材料、及びその効率的な製造方法、並びに、該画像記録材料を用いた定着機通過性が良好な画像形成方法は、未だ提供されていないのが現状である。
特開2005−181881号公報 特開2005−181883号公報 特開2005−92097号公報 特開2005−99123号公報
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、良好な低温定着性と優れた耐接着性とを示し、定着装置からの剥離性に優れ、高光沢で高画質な画像を形成することができ、特に電子写真用受像シートとして好適な画像記録材料、及びその効率的な製造方法、並びに該画像記録材料を用いた定着機通過性が良好な画像形成方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 支持体と、該支持体上の少なくとも一方の面に、結晶性ポリマーと非晶性ポリマーとを含む画像記録層を有してなり、
前記画像記録層が、プレート間距離1.5mm、直径20mmのプレートを用いたレオメータによる粘弾性測定において、5℃/minの昇温過程では100℃の貯蔵弾性率G’が1×10〜1×10Paであり、5℃/minの降温過程では60℃の貯蔵弾性率G’が1×10Pa以上であり、かつ5℃/minの昇温過程と5℃/minの降温過程で貯蔵弾性率G’が1×10Paに達する温度差が18℃以下であることを特徴とする画像記録材料である。
<2> 結晶性ポリマーと非晶性ポリマーとの混合質量比率(結晶性ポリマー:非晶性ポリマー)が、1:99〜25:75である前記<1>に記載の画像記録材料である。
<3> 結晶性ポリマーの融点が80℃以上である前記<1>から<2>のいずれかに記載の画像記録材料である。
<4> 結晶性ポリマー及び非晶性ポリマーが水分散性である前記<1>から<3>のいずれかに記載の画像記録材料である。
<5> 結晶性ポリマーが結晶性自己分散型ポリエステル樹脂であり、非晶性ポリマーが非晶性自己分散型ポリエステル樹脂である前記<1>から<4>のいずれかに記載の画像記録材料である。
<6> 結晶性自己分散型ポリエステル樹脂及び非晶性自己分散型ポリエステル樹脂が、カルボキシル基含有自己分散型ポリエステル樹脂である前記<5>に記載の画像記録材料である。
<7> カルボキシル基含有結晶性自己分散型ポリエステル樹脂が、酸由来構成成分として芳香環を有する多価カルボン酸成分を全酸由来構成成分に対して50mol%以下含む前記<6>に記載の画像記録材料である。
<8> 支持体が、原紙と、該原紙の両面に少なくとも1層のポリオレフィン樹脂層を有する前記<1>から<7>のいずれかに記載の画像記録材料である。
<9> 画像の定着温度以下のガラス転移温度(Tg)を有する中間層用ポリマーを含む中間層を、画像記録層と支持体との間に有する前記<1>から<8>のいずれかに記載の画像記録材料である。
<10> 画像記録材料が、支持体と、該支持体上に少なくとも1層のトナー受像層を有する電子写真用受像シートである前記<1>から<9>のいずれかに記載の画像記録材料である。
<11> 前記<1>から<10>のいずれかに記載の画像記録材料の製造方法であって、支持体上に、結晶性ポリマーと非晶性ポリマーとを含む画像記録層用塗布液を塗布し、乾燥させて画像記録層を形成することを特徴とする画像記録材料の製造方法である。
<12> 前記<10>に記載の電子写真用受像シートにトナー画像を形成するトナー画像形成工程と、
前記トナー画像形成工程により形成されたトナー画像の表面を平滑化する画像表面平滑化定着工程とを含むことを特徴とする画像形成方法である。
<13> 画像表面平滑化定着工程が、加熱加圧部材とベルト部材と冷却装置とを有する画像表面平滑化定着処理機を用いて、トナー画像形成工程において形成されたトナー画像を加熱及び加圧し、冷却し剥離する前記<12>に記載の画像形成方法である。
<14> ベルト部材の表面にフルオロカーボンシロキサンゴムを含有する層を有する前記<13>に記載の画像形成方法である。
<15> ベルト部材の表面にシリコーンゴムを含有する層を有し、かつ該シリコーンゴム含有層上にフルオロカーボンシロキサンゴムを含有する層を有する前記<14>に記載の画像形成方法である。
<16> フルオロカーボンシロキサンゴムが、主鎖にパーフルオロアルキルエーテル基及びパーフルオロアルキル基の少なくともいずれかを有する前記<14>から<15>のいずれかに記載の画像形成方法である。
本発明の画像記録材料は、支持体上の少なくとも一方の面に、結晶性ポリマーと非晶性ポリマーとを含む画像記録層を有してなり、前記画像記録層が、プレート間距離1.5mm、直径20mmのプレートを用いたレオメータによる粘弾性測定において、5℃/minの昇温過程では100℃の貯蔵弾性率G’が1×10〜1×10Paであり、5℃/minの降温過程では60℃の貯蔵弾性率G’が1×10Pa以上であり、かつ5℃/minの昇温過程と5℃/minの降温過程で貯蔵弾性率G’が1×10Paに達する温度差が18℃以下であることを特徴とする。該画像形成材料においては、良好な低温定着性と優れた耐接着性とを示し、定着装置からの剥離性に優れるため、高光沢で高画質な画像が形成される。即ち、該画像記録材料は良好な低温定着性を示すため、エネルギー消費量の小さい定着装置で定着を行っても高光沢でかつ画像部と非画像部の境界線に生じる不快な光沢ムラが低減され、高画質画像が容易に形成される。また、該画像記録材料は優れた耐接着性を示すため、保管や輸送の際に、高温環境下で荷重がかかった状況で長時間放置されると、画像記録材料の画像記録層面同士が接着して剥れなくなったり、剥れても表面が傷付いたりするということがない。また、該画像記録材料は定着装置との剥離性に優れているため、該画像記録材料の画像記録層が定着手段に必要以上接着することがなく、接着したとしても容易に剥離することができ、高光沢で高画質な画像が形成され、かつ安定に給紙される。
本発明の画像記録材料の製造方法は、本発明の前記画像記録材料を製造する方法であって、前記支持体上に、前記結晶性ポリマーと前記非晶性ポリマーとを含む前記画像記録層用塗布液を塗布し、乾燥させて前記画像記録層を形成することを特徴とする。このため、良好な低温定着性と優れた耐接着性とを示し、定着装置からの剥離性に優れ、高光沢で高画質な画像を形成することができる画像記録材料が効率よく製造される。
本発明の画像形成方法は、本発明の前記画像記録材料の一つの種類である前記電子写真用受像シートに画像を形成する方法であって、前記トナー画像形成工程と、前記画像表面平滑化定着工程とを含むことを特徴とする。
本発明の画像形成方法では、前記トナー画像形成工程において、本発明の前記電子写真用受像シートにトナー画像が形成される。そして、前記画像表面平滑化定着工程において、該トナー画像形成工程により形成されたトナー画像の表面を平滑化させる。以上により、定着機通過性が良好であり、高平滑、高光沢で均一な画像を得ることができる。
本発明によると、従来における問題を解決することができ、良好な低温定着性と優れた耐接着性とを示し、定着装置からの剥離性に優れ、高光沢で高画質な画像を形成することができ、特に電子写真用受像シートとして好適な画像記録材料、及びその効率的な製造方法、並びに、該画像記録材料を用いた定着機通過性が良好な画像形成方法を提供することができる。
(画像記録材料)
本発明の画像記録材料は、支持体と、該支持体上の少なくとも一方の面に画像記録層を有してなり、中間層、更に必要に応じてその他の層を有してなる。これらの各層は、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
<画像記録層>
前記画像記録層は、前記支持体上に少なくとも一層設けられ、画像が記録される層である。前記画像記録層は、前記画像記録材料が、感熱記録シートである場合には熱発色層に相当し、昇華転写記録シートである場合には熱拡散性色素(昇華性色素)を含有するインク層に相当し、熱転写記録シートである場合には熱溶融性インク層に相当し、銀塩写真用記録シートである場合にはYMCに発色する乳剤層に相当し、インクジェット記録材料である場合にはインクを受け保持するインク受容層に相当し、電子写真用受像シートである場合にはトナー受像層に相当する。
前記画像記録層は、結晶性ポリマーと非晶性ポリマーとを含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記画像記録層の粘弾特性としては、プレート間距離(GAP)1.5mm、直径20mmのプレートを用いたレオメータによる粘弾性測定において、5℃/minの昇温過程では100℃の貯蔵弾性率G’が1×10〜1×10Paであり、5℃/minの降温過程では60℃の貯蔵弾性率G’が1×10Pa以上であることが必要である。
また、5℃/minの昇温過程と5℃/minの降温過程とで、貯蔵弾性率G’が1×10Paに達する温度差ΔT(ヒステリシス)が、18℃以下であることが必要であり、12℃以下が好ましい。
前記温度差が、18℃以下であると、降温時に前記画像記録層が速やかに固化するため、定着後の剥離性に優れ、傷、光沢度ムラのない良好な画像を得ることができ、18℃を超えると、降温時に画像記録層が固化せず、定着装置と画像記録材料との剥離性に劣ることがある。
前記画像記録層が上記の粘弾特性を示すと、本発明の画像記録材料は、良好な低温定着性と優れた耐接着性とを両立し、かつ定着装置からの剥離性に優れるため、高光沢で高画質な画像を得ることができる。
本発明の画像記録材料における画像記録層の粘弾特性を示す概念図を図1及び図2に示す。
前記5℃/minの昇温過程における100℃の貯蔵弾性率G’としては、1×10〜1×10Paであることが必要であり、1×10〜1×10Paがより好ましく、1×10〜1×10Paが特に好ましい。該100℃の貯蔵弾性率G’が、1×10Pa未満であると、例えば電子写真用受像シートではトナー定着性は良好であるが、細線の太りや画像が乱れることがあり、1×10Paを超えると、例えば電子写真用受像シートではトナーの定着性が劣り、光沢が低下することがあるため好ましくない。
一方、前記5℃/minの降温過程における60℃の貯蔵弾性率G’としては、1×10Pa以上であることが必要であり、1×10〜5×10Paがより好ましく、4×10〜5×10Paが特に好ましい。該60℃の貯蔵弾性率G’が、1×10Pa未満であると、画像記録層を重ねて高温で保管したとき画像記録材料同士が接着しやすくなることがあるため好ましくない。
なお、前記画像記録層の粘弾特性は、前記結晶性ポリマーと前記非晶性ポリマーとを適当な割合で混合することにより調整することができる。即ち、前記結晶性ポリマーと前記非晶性ポリマーとの混合物を含む画像記録層における昇温過程の溶融挙動は、結晶性ポリマーの融解に依存し、冷却時の固化挙動は、非晶性ポリマーの固化に依存するため、前記結晶性ポリマーと前記非晶性ポリマーとの混合比を調整することにより、前記画像記録材料は優れた低温定着性と剥離性とを両立させることができる。
前記画像記録層における前記結晶性ポリマーと、前記非晶性ポリマーとの混合質量比率(結晶性ポリマー:非晶性ポリマー)としては、1:99〜25:75が好ましく、5:95〜10:90がより好ましい。前記結晶性ポリマーの混合質量比率が25/75を超えると、光沢性が低下することがあり、1/99未満であると、例えば電子写真用受像シートではトナー定着性が劣り、光沢性が低下することがある。
前記結晶性ポリマーの前記画像記録層における含有量としては、1〜25質量%が好ましく、5〜10質量%がより好ましい。該含有量が、1質量%未満であると、例えば電子写真用受像シートの場合にはトナー定着性が低下し、光沢度が低下することがあり、25質量%を超えると、オフセットにより、光沢が低下することがある。
更に、前記画像記録層における、示差走査熱量計(DSC)における昇温過程で測定した融点と降温過程で測定した凝固点との温度差としては、30℃以下が好ましく、28℃以下がより好ましい。
前記温度差が、30℃以下であると、降温時に速やかに固化し、定着後の剥離性が優れており、30℃を超えると降温時に固化せず、剥離性に劣ることがある。
前記画像記録層は、環境性及び作業性の点で、少なくとも結晶性ポリマーを含有する結晶性ポリマー水分散物と、少なくとも非晶性ポリマーを含有する非晶性ポリマー水分散物とを含む画像記録層用塗布液から形成されることが好ましい。
前記結晶性ポリマー水分散物は、少なくとも結晶性ポリマーを含み、塩基性化合物、水、更に必要に応じてその他の成分を含む。
前記非晶性ポリマー水分散物は、少なくとも非晶性ポリマーを含み、水、更に必要に応じてその他の成分を含む。
ここで、前記非晶性ポリマー及び前記結晶性ポリマーとは、以下のような方法で確認されるポリマーを意味する。
即ち、窒素雰囲気下において、ポリマーを室温から320℃まで加熱し、その状態で10分間保持する。次いで、室温近傍まで急冷し、直ちに示差走査熱量計(DSC)を用いて再度室温から5℃/minの昇温速度で320℃まで昇温を行い、結晶融解に基づく吸熱曲線を求める。この吸熱曲線において、結晶融解に帰属される吸熱ピークが観察されるポリマーを「結晶性ポリマー」とし、観察されないポリマーを「非晶性ポリマー」とする。
−結晶性ポリマー−
前記結晶性ポリマーとしては、水分散性であるのが好ましい。
前記結晶性ポリマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、生産性などの点で熱可塑性樹脂が好ましい。該熱可塑性樹脂としては、例えば、結晶性ポリエステル樹脂;ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂;ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステルアミド樹脂、ポリエーテルエステル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、又はこれらを主成分とする共重合体などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、例えば電子写真用受像シートの場合にはトナーとの相溶性の点で結晶性ポリエステル樹脂がより好ましい。
−−結晶性ポリエステル樹脂−−
前記結晶性ポリエステル樹脂は、酸成分とアルコール成分とを縮重合させてなり、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記酸成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ドデカン二酸、セバシン酸、コハク酸、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、n−ドデシルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸等の脂肪族ジカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸;シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;2,5−ノルボルネンジカルボン酸、テトラヒドロフタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、適度な融点、結晶融解熱などの点で、ドデカン二酸、セバシン酸、コハク酸、テレフタル酸が好ましい。
前記アルコール成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、水素添加ビスフェノールA、ソルビトール;ビスフェノール類の2つのフェノール性水酸基にエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイドをそれぞれ1〜数モル付加して得られるグリコール類、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、適度な融点、結晶融解熱などの点で、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリメチロールプロパンが好ましい。
前記その他の成分としては、例えば、エステル化触媒、解重合剤、などが挙げられる。
前記エステル化触媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、チタン化合物、錫(II)化合物、などが挙げられる。
前記チタン化合物としては、例えば、チタンジイソプロピレートビストリエタノールアミネート〔Ti(C14N)(CO)〕、チタンジイソプロピレートビスジエタノールアミネート〔Ti(C10N)(CO)〕、チタンジペンチレートビストリエタノールアミネート〔Ti(C14N)(C11O)〕、チタンジエチレートビストリエタノールアミネート〔Ti(C14N)(CO)〕、チタンジヒドロキシオクチレートビストリエタノールアミネート〔Ti(C14N)(OHC16O)〕、チタンジステアレートビストリエタノールアミネート〔Ti(C14N)(C1837O)2〕、チタントリイソプロピレートトリエタノールアミネート〔Ti(C14N)(CO)〕、チタンモノプロピレートトリス(トリエタノールアミネート)〔Ti(C14N)(CO)〕、などが挙げられる。
前記錫(II)化合物としては、例えば、シュウ酸錫(II)、ジ酢酸錫(II)、ジオクタン酸錫(II)、ジラウリル酸錫(II)、ジステアリン酸錫(II)、ジオレイン酸錫(II)等の炭素数2〜28のカルボン酸基を有するカルボン酸錫(II);ジオクチロキシ錫(II)、ジラウロキシ錫(II)、ジステアロキシ錫(II)、ジオレイロキシ錫(II)等の炭素数2〜28のアルコキシ基を有するジアルコキシ錫(II);酸化錫(II);硫酸錫(II);などが挙げられる。
前記エステル化触媒の添加量としては、前記アルコール成分及び前記酸成分の総量100質量部に対して、0.01〜1.0質量部が好ましく、0.1〜0.7質量部がより好ましい。該添加量が、前記アルコール成分及び前記酸成分の総量100質量部に対して、0.01質量部未満であると、数平均分子量が大きくならず、画像記録層にヒビ割れが発生することがあり、1.0質量部を超えると、異物として画像記録層内に存在し、白地部の黒い点になり、画像の質感の低下となることがある。
前記解重合剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸等の3価以上の多価カルボン酸;又はこれらの酸の無水物;などが挙げられる。これらの解重合剤を用いて反応(解重合、付加反応)させることにより、結晶性ポリエステル樹脂にカルボキシル基を導入することができる。
前記酸成分と前記アルコール成分との縮重合としては、例えば、前記エステル化触媒の存在下、不活性ガス雰囲気中にて、180〜280℃の温度条件で行うことができる。
前記結晶性ポリエステル樹脂の融点としては、80℃以上が好ましく、80〜110℃がより好ましく、80〜100℃が更に好ましい。該融点が80℃未満であると、画像記録材料にブロッキングが発生してしまうことがあり、110℃を超えると、例えば電子写真用受像シートの場合にはトナー定着性が低下し、光沢度が低下することがある。
ここで、前記融点は、例えば示差走査熱量計(DSC)により測定することができる。
前記結晶性ポリエステル樹脂の酸価としては、15〜40mgKOH/gが好ましく、15〜30mgKOH/gがより好ましい。該酸価が15mgKOH/g未満であると、安定な水分散体が得られないことがあり、40mgKOH/gを超えると、画像記録層の強度が低下したり、耐水性、耐湿性が低下することがある。
ここで、前記酸価は、例えば、JIS K0070に記載の方法に基づき測定することができる。
前記結晶性ポリエステル樹脂の数平均分子量としては、5,000〜10,000が好ましく、5,000〜7,000がより好ましい。該数平均分子量が、5,000未満であると、画像記録層の機械的強度が低下し、画像記録層が割れ易くなることがあり、10,000を超えると、例えば電子写真用受像シートの場合にはトナーの定着性が低下し、光沢度が低下することがある。
ここで、前記数平均分子量は、例えば、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)、流出液:テトラヒドロフラン、ポリスチレン換算により測定することができる。
前記結晶性ポリマー水分散物は、少なくとも結晶性ポリマーを含み、更に必要に応じて、塩基性化合物、水、及びその他の成分を含む。該結晶性ポリマー水分散物は、特に制限はなく、公知の方法を用いることにより調製することができる。
前記結晶性ポリマーの前記結晶性ポリマー水分散物における含有量としては、固形分で30〜40質量%であることが好ましい。該含有量が、30質量%未満であると、塗布液の粘度が低下することがあり、40質量%を超えると、増粘が起こり易く、凝集したりすることがある。
前記塩基性化合物は、結晶性ポリマーを水中で安定かつ均一に分散させるために添加される。前記塩基性化合物としては、例えば、沸点の低いアンモニア、有機アミン化合物などが挙げられる。該有機アミン化合物の沸点としては、160℃以下であることが好ましい。また、該有機アミン化合物は水と共沸可能なことがより好ましい。沸点が160℃より高い場合には、画像記録層中に塩基性化合物が残留し、膜物性を低下させたり、臭気を放ったりすることがあるため好ましくない。
前記塩基性化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えばアンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、イソブチルアミン、ジイソブチルアミン、sec−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、ペンチルアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、N−メチル−N−エタノールアミン、プロピレンジアミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、ピペリジン、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記塩基性化合物の前記結晶性ポリマー水分散物における含有量としては、結晶性ポリエステル樹脂中に含まれるカルボキシル基の量に応じて少なくともこれを部分中和し得る量、即ちカルボキシル基に対し0.9〜15倍等量であることが好ましい。0.9倍等量未満であると、分散が困難であったり、水分散体の安定性が低下することがあり、15倍等量を超えると、水分散体が著しく増粘することがある。
−非晶性ポリマー−
前記非晶性ポリマーとしては、水分散性であるのが好ましい。
前記非晶性ポリマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、生産性などの点で熱可塑性樹脂が好ましい。該熱可塑性樹脂としては、例えば、非晶性ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリメチルメタクリル酸アクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、又はこれらを主成分とする共重合体、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、例えば電子写真用受像シートの場合にはトナーとの相溶性の点で非晶性ポリエステル樹脂がより好ましい。
前記非晶性ポリエステル樹脂としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、市販品であってもよいし、適宜合成したものであってもよい。該非晶性ポリエステル樹脂の市販品としては、例えば、東洋紡績株式会社製のバイロンシリーズ(バイロン200、バイロン296等)、などが挙げられる。
前記非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度としては、30〜120℃が好ましい。該ガラス転移温度が、30℃未満であると、耐接着性が低下し、ブロッキングが起こりやすくなることがあり、120℃を超えると、例えば電子写真用受像シートの場合にはトナーの定着性が低下し、光沢度が低下することがある。
前記結晶性及び非結晶性ポリエステル樹脂としては、自己分散型ポリエステル樹脂であることが好ましく、これらの中でも、カルボキシル基含有自己分散型ポリエステル樹脂が特に好ましい。ここで、前記「自己分散型ポリエステル樹脂」とは、乳化剤などを用いることなく、水系溶媒中に自己分散し得るポリエステル樹脂を意味する。また、前記「カルボキシル基含有自己分散型ポリエステル樹脂」とは、親水性基としてカルボキシル基を含有し、水系溶媒中に自己分散し得るポリエステル樹脂を意味する。
前記自己分散型ポリエステル樹脂としては、(1)その数平均分子量(Mn)が、5,000〜10,000であるのが好ましく、5,000〜7,000であるのがより好ましく、(2)その分子量分布(質量平均分子量/数平均分子量)が、4以下であるのが好ましく、3以下であるのがより好ましく、(3)そのガラス転移温度(Tg)が、40〜100℃であるのが好ましく、50〜80℃であるのがより好ましく、(4)その体積平均粒子径が、20〜200nmであるのが好ましく、40〜150nmであるのがより好ましい。
このような特性を充たす自己分散型ポリエステル樹脂は、界面活性剤を使用しない自己分散型であるため、高湿雰囲気でも吸湿性が低く、水分による軟化点低下が少なく、定着時のオフセット発生、保存時のシート間接着故障の発生を抑制することができる。また、水分散性であるため、該自己分散型ポリエステル樹脂を含む画像記録層用塗布液を水系塗布液とすることができ、画像記録層材料の製造時の環境負荷を低下することができる。更に、凝集エネルギーが高い分子構造をとりやすいポリエステル樹脂であるので、該自己分散型ポリエステル樹脂を含む画像記録層は、保存環境では十分な硬度を有しながら、画像の定着工程では低弾性(低粘性)の溶融状態となり、定着性に優れ高画質な画像を形成することができる。
前記画像記録層用塗布液は、上記結晶性ポリマー水分散物及び非晶性ポリマー水分散物以外にも、本発明の目的及び効果を損なわない範囲において、例えば、スチレン−アクリル共重合樹脂等のビニル系樹脂;エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、などの公知の樹脂を含有していてもよい。
前記画像記録層は、電子写真用受像シート、感熱記録シート、昇華転写記録シート、熱転写記録シート、銀塩写真記録用シート、インクジェット記録シート、などの各種画像記録材料の画像記録層として用いることができる。前記画像記録層は、各種画像記録材料の形態に応じて、更に必要に応じてその他の成分を適宜含有することができる。この点については、後述する。
前記画像記録層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができるが、1〜30μmが好ましく、2〜20μmがより好ましい。該厚みが、1μm未満であると、例えば電子写真用受像シートの場合にはトナー定着性が低下し、光沢が低下することがあり、30μmを超えると、写真用紙としての質感が低下することがある。
<支持体>
前記支持体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、原紙、合成紙、合成樹脂シート、コート紙、ラミネート紙、などが挙げられる。該支持体は、単層構成でもよく、2層以上の積層構成でもよい。これらの中でも、平滑光沢性及び伸縮性の点で原紙の両面に少なくとも1層のポリオレフィン樹脂層を有するラミネート紙が好ましい。
−原紙−
前記原紙としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、上質紙が好ましい。該上質紙としては、具体的には、日本写真学会編「写真工学の基礎−銀塩写真編−」、株式会社コロナ社刊(昭和54年)(223)〜(224)頁記載の紙などが好適に挙げられる。
前記原紙には、表面に所望の中心線平均粗さを付与するために、例えば、特開昭58−68037号公報に記載されているように、繊維長分布(例えば、24メッシュスクリーン残留分と、42メッシュスクリーン残留分との合計が、20〜45質量%であり、かつ24メッシュスクリーン残留分が5質量%以下)のパルプ繊維を使用するのが好ましい。また、マシンカレンダー、スーパーカレンダー、などで熱及び圧力を加えて表面処理することにより、中心線平均粗さを調整することができる。
前記原紙の原料としては、支持体に使用されるものとして公知の材料であれば特に制限なく、目的に応じて各種の材料から適宜選択することができ、例えば、針葉樹、広葉樹、等の天然パルプ、該天然パルプと合成パルプの混合物、などが挙げられる。
前記原紙の原料として使用できるパルプとしては、原紙の表面平滑性、剛性及び寸法安定性(カール性)を同時にバランスよく、かつ十分なレベルにまで向上させる点で広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)が好ましいが、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)、広葉樹サルファイトパルプ(LBSP)、などを使用することもできる。
前記パルプの叩解には、ビータ、リファイナー、などを使用できる。
前記パルプのカナダ標準濾水度としては、抄紙工程において紙の収縮を制御できるため、200〜440mlC.S.F.が好ましく、250〜380mlC.S.F.がより好ましい。
前記パルプを叩解した後に得られるパルプスラリー(以下、「パルプ紙料」と称することがある)としては、更に必要に応じて、例えば、填料、乾燥紙力増強剤、サイズ剤、湿潤紙力増強剤、定着剤、pH調整剤、柔軟化剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤、その他の薬剤、などの各種添加剤を含有していてもよい。
前記填料としては、例えば、炭酸カルシウム、クレー、カオリン、白土、タルク、酸化チタン、珪藻土、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、焼成クレー、焼成カオリン、デラミカオリン、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、酸化亜鉛、酸化ケイ素、非晶質シリカ、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、尿素−ホルマリン樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、微小中空粒子、などが挙げられる。
前記乾燥紙力増強剤としては、例えば、カチオン化澱粉、カチオン化ポリアクリルアミド、アニオン化ポリアクリルアミド、両性ポリアクリルアミド、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、などが挙げられる。
前記サイズ剤としては、例えば、高級脂肪酸塩;スチレン−アクリル系化合物、石油樹脂系サイズ剤;ロジン、マレイン化ロジン等のロジン誘導体、パラフィンワックス、アルキルケテンダイマー、アルケニル無水琥珀酸(ASA)、エポキシ化脂肪酸アミド等の高級脂肪酸を含有する化合物、などが挙げられる。
前記湿潤紙力増強剤としては、例えば、ポリアミンポリアミドエピクロロヒドリン、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ化ポリアミド樹脂、などが挙げられる。
前記定着剤としては、例えば、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム等の多価金属塩;アルミン酸ソーダ、塩基性塩化アルミニウム、塩基性ポリ水酸化アルミニウム等の塩基性アルミニウム化合物;硫酸第一鉄、硫酸第二鉄等の多価金属化合物;澱粉、加工澱粉、ポリアクリルアミド、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミン樹脂、ポリエチレンイミン、植物ガム、ポリエチレンオキサイド等の水溶性高分子;カチオン化澱粉等のカチオン性ポリマー;親水性架橋ポリマー粒子分散物、これらの誘導体又は変成物等の各種化合物、などが挙げられる。
前記pH調整剤としては、例えば、苛性ソーダ、炭酸ソーダ、などが挙げられる。
前記柔軟化剤としては、例えば、新・紙加工便覧(紙薬タイム社編)554〜555頁(1980年発行)などに記載のものを用いることができる。
前記その他の薬剤としては、例えば、消泡剤、染料、スライムコントロール剤、蛍光増白剤、などが挙げられる。
これら各種添加剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これら各種添加剤の前記パルプ紙料における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、通常0.1〜1.0質量%が好ましい。
前記原紙は、前記各種添加剤を含有させた前記パルプ紙料を手抄紙機、長網抄紙機、丸網抄紙機、ツインワイヤーマシン、コンビネーションマシン、などの抄紙機を用いて抄紙し、その後乾燥して作製することができる。また、所望により前記乾燥の前後のいずれかに表面サイズ処理を行ってもよい。
前記表面サイズ処理に使用される処理液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水溶性高分子化合物、耐水性物質、顔料、染料、蛍光増白剤、などが挙げられる。
前記水溶性高分子化合物としては、例えば、カチオン化澱粉、酸化デンプン、ポリビニルアルコール、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、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、セルロースサルフェート、ゼラチン、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム、スチレン−無水マレイン酸共重合体ナトリウム塩、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、などが挙げられる。
前記耐水性物質としては、例えば、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、塩化ビニリデン共重合体等のラテックス・エマルジョン類、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン、合成ワックス、などが挙げられる。
前記顔料としては、例えば、炭酸カルシウム、クレー、カオリン、タルク、硫酸バリウム、酸化チタン、などが挙げられる。
前記原紙は、剛性及び寸法安定性(カール性)の向上を図る点で縦方向ヤング率(Ea)と横方向ヤング率(Eb)の比(Ea/Eb)が1.5〜2.0の範囲にあることが好ましい。Ea/Eb値が1.5未満、あるいは2.0を超える範囲では、電子写真用受像シートの剛性や、カール性が悪くなり易く、搬送時の走行性に支障をきたすことになる点で、好ましくない。
一般に、紙の「こし」は、叩解の様式の相違に基づいて異なることが知られており、叩解後、抄紙してなる紙が持つ弾性力(率)を紙の「こし」の程度を表す重要な因子として用いることができる。特に、紙が持つ粘弾性体の物性を示す動的弾性率と密度との関係を利用し、これに超音波振動素子を使って紙中を伝播する音速を測定することにより、紙の弾性率を下記の式より求めることができる。
E=ρc(1−n
ただし、上記式において、Eは、動的弾性率を意味する。ρは密度を意味する。cは、紙中の音速を意味する。nは、ポアソン比を意味する。
また、通常の紙の場合、n=0.2程度であるため、下記の式で計算しても大差なく、算出することができる。
E=ρc
即ち、紙の密度、音速を測定することができれば、容易に弾性率を求めることができる。上記式において、音速を測定する場合には、ソニックテスターSST−110型(野村商事株式会社製)などの公知の各種機器を用いることができる。
前記原紙の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、通常30〜500μmが好ましく、50〜300μmがより好ましく、100〜250μmが更に好ましい。また、前記原紙の坪量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、50〜250g/mが好ましく、100〜200g/mがより好ましい。
前記原紙としては、カレンダー処理されることが好ましい。該カレンダー処理としては、原紙の画像記録層を設ける面側に金属ロールが接するようにカレンダー処理することが好ましい。
前記金属ロールの表面温度としては、100℃以上が好ましく、150℃以上がより好ましく、200℃以上が更に好ましい。前記金属ロールの表面温度の上限温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができるが、例えば、300℃程度が好ましい。
前記カレンダー処理の際のニップ圧としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、100kN/cm以上が好ましく、100〜600kN/cmがより好ましい。
前記カレンダー処理におけるカレンダーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属ロールと、合成樹脂ロールとの組合せからなるソフトカレンダーロール、一対の金属ロールからなるマシンカレンダーロールを有するものなどが挙げられる。これらの中でも、ソフトカレンダーロールを有するものが好ましく、長いニップ幅をとることができる点で、金属ロールと、合成樹脂ベルトを介したシューロールからなるロングニップのシューカレンダーがより好ましい。
−ポリオレフィン樹脂層−
前記ポリオレフィン樹脂層は、原紙の両面に少なくとも1層設けられ、原紙の画像記録層側には、少なくとも2層のおもて面ポリオレフィン樹脂層が設けられ、前記原紙から最も遠い位置にある最外おもて面ポリオレフィン樹脂層と、該最外おもて面ポリオレフィン樹脂層以外のおもて面ポリオレフィン樹脂層とからなる。
前記おもて面ポリオレフィン樹脂層が、原紙上に下側ポリオレフィン樹脂層及び上側ポリオレフィン樹脂層をこの順に2層積層してなる場合には、上側ポリオレフィン樹脂層が最外おもて面ポリオレフィン樹脂層となり、下側ポリオレフィン樹脂層が該最外おもて面ポリオレフィン樹脂層以外のおもて面ポリオレフィン樹脂層となる。
また、前記おもて面ポリオレフィン樹脂層が、原紙上に下側ポリオレフィン樹脂層、中間ポリオレフィン樹脂層、及び上側ポリオレフィン樹脂層をこの順に3層積層してなる場合には、上側ポリオレフィン樹脂層が最外おもて面ポリオレフィン樹脂層となり、下側ポリオレフィン樹脂層及び中間ポリオレフィン樹脂層が該最外おもて面ポリオレフィン樹脂層以外のおもて面ポリオレフィン樹脂層となる。
前記最外おもて面ポリオレフィン樹脂層の密度としては、該最外おもて面ポリオレフィン樹脂層以外のおもて面ポリオレフィン樹脂層のうちの少なくともいずれかの密度よりも小さいことが好ましい。これにより、画像形成時、現像時、又は定着時における加熱によるブリスターの発生がなく、記録ムラや定着ムラの発生のない高画質画像を記録することができる。
前記最外おもて面ポリオレフィン樹脂層の密度としては、0.930g/cm未満が好ましく、0.925g/cm以下がより好ましい。
また、前記最外おもて面ポリオレフィン樹脂層以外のおもて面ポリオレフィン樹脂層の少なくともいずれかの密度(複数層ある場合は平均値)としては、0.930g/cm以上0.970g/cm以下が好ましく、0.950g/cm以上0.970g/cm以下がより好ましい。
前記最外おもて面ポリオレフィン樹脂層以外のおもて面ポリオレフィン樹脂層の少なくともいずれかの厚みとしては、15μm以上が好ましく、15〜20μmが好ましい。該厚みが15μm未満であると、ブリスターに耐え得る限界温度が低下し、より低い温度でブリスターが発生することがある。
また、前記最外おもて面ポリオレフィン樹脂層の厚みとしては、5μm以上が好ましく、10〜30μmがより好ましい。該最外おもて面ポリオレフィン樹脂層の厚みが、5μm未満であると、追随性の不良に起因する記録ムラや定着ムラが生じることがあり、30μmを超えると、ポリオレフィン樹脂の溶融吐出量の制約から、生産性が低下することがある。
なお、うら面ポリオレフィン樹脂層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、カールバランスの点で、最終形態でのカールがフラットになるように適宜調整することが好ましい。
前記ポリオレフィン樹脂層におけるポリオレフィン樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレンとポリエチレンとのブレンド、高密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとのブレンド、などが好ましい。
前記最外おもて面ポリオレフィン樹脂層としては、密度0.930g/cm以下(好ましくは0.925g/cm以下)の低密度ポリエチレンを含有し、かつ該最外おもて面ポリオレフィン樹脂層以外のおもて面ポリオレフィン樹脂層の少なくともいずれかが、密度0.945g/cm以上(好ましくは0.950g/cm以上)の高密度ポリエチレンを含有することが好ましい。
密度0.945g/cm以上の前記高密度ポリエチレンの、前記最外おもて面ポリオレフィン樹脂層以外のおもて面ポリオレフィン樹脂層の少なくともいずれかにおける含有量としては、30質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましい。
また、前記ポリオレフィン樹脂層(おもて面及びうら面のいずれか)の少なくともいずれかが、有機顔料及び無機顔料のいずれかを含有することが好ましい。
前記有機顔料としては、例えば、群青、セリアンブルー、フタロシアニンブルー、コバルトバイオレット、ファストバイオレット、マンガンバイオレット、などが挙げられる。
前記無機顔料としては、例えば、二酸化チタン、炭酸カルシウム、タルク、ステアリン酸アミド、ステアリン酸亜鉛、などが挙げられる。
これらの中でも、白色度の点で二酸化チタンが好ましい。該二酸化チタンとしては、アナターゼ型及びルチル型のいずれも用いることができる。該二酸化チタンの前記ポリオレフィン樹脂層における含有量としては、5〜30質量%が好ましい。
前記ポリオレフィン樹脂層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、通常ラミネート法、逐次ラミネート法、又は、フィートブロックタイプ、マルチマニホールドタイプ、マルチスロットタイプ等の単層若しくは多層押出ダイ、ラミネーター等によるラミネート法、多層同時に押し出しコーティングされる共押し出しコーティング法のいずれかの方法により被覆する方法が挙げられる。
前記単層若しくは多層押出用ダイの形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、Tダイ、コートハンガーダイ、などが好ましい。
前記支持体の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、25〜300μmが好ましく、50〜260μmがより好ましく、75〜220μmが更に好ましい。
<中間層>
本発明においては、前記支持体及び前記画像記録層の間に、中間層用ポリマーを含む中間層を設けてもよい。
前記中間層は、例えば、中間層用塗布液を調製し、それを塗工することによって形成される。該中間層用塗布液の使用によって比較的簡易に前記中間層を前記支持体上に形成することができる。また、該中間層用塗布液の使用によって前記支持体の厚み方向での前記中間層用ポリマーのしみ込みを行わせることが可能となる。
前記中間層用ポリマーは、画像の定着温度以下のガラス転移温度を有し、前記中間層用塗布液として使用するのに適したものであるのが好ましい。このような中間層用ポリマーとしては、特に制限はなく、前記中間層用塗布液を調製できるものであれば、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記画像記録層用のポリマーと同様の樹脂を用いることができるが、これらの中でも、前記水分散性のポリマーが好ましく、特に、前記自己分散型ポリエステル樹脂や、水分散アクリル樹脂が好適に用いられる。
前記中間層用ポリマーの前記中間層における含有量としては、前記中間層の全質量に対して、20質量%以上が好ましく、30〜100質量%がより好ましい。
前記中間層用ポリマーとしては、特開平5−127413号公報、特開平8−194394号公報、特開平8−334915号公報、特開平8−334916号公報、特開平9−171265号公報、特開平10−221877号公報等に開示されている物性を満足するものが好ましい。
なお、前記中間層には、該中間層の機能を害さない限り、前記画像記録層で言及されるような各種の成分を任意に配合することができる。
前記中間層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、4〜50μmが好ましい。
本発明の画像記録材料の種類としては、用いる画像記録材料の用途、種類に応じて異なり、例えば、電子写真用受像シート、感熱記録シート、昇華転写記録シート、熱転写記録シート、銀塩写真用記録シート、インクジェット記録シート、などが挙げられる。
以下、前記電子写真用受像シート、前記感熱記録シート、前記昇華転写記録シート、前記熱転写記録シート、前記銀塩写真用記録シート、及び前記インクジェット記録シートについて、それぞれ具体的に説明する。
<<電子写真用受像シート>>
前記電子写真用受像シートは、前記支持体と、該支持体の少なくとも一面に設けられた少なくとも1層の前記本発明の画像記録層としてのトナー受像層を有してなり、前記中間層、更に必要に応じて、その他の層を有してなる。これらの各層は単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
なお、前記支持体及び中間層については上述した通りであり、以下、前記トナー受像層及び前記その他の層について説明する。
<トナー受像層>
前記トナー受像層は、カラートナーや黒トナーを受容し、画像を形成するための受像層である。該受像層は、転写工程にて、(静)電気、圧力等にて現像ドラム或いは中間転写体より画像を形成するトナーを受容し、定着工程にて熱、圧力等にて固定化する機能を有する。
前記トナー受像層としては、上記画像記録層において説明した樹脂成分以外にも、必要に応じて、出力画像の安定性改良や前記トナー受像層自身の安定性改良の目的で、各種添加剤を含有していてもよい。該添加剤としては、例えば、離型剤、可塑剤、着色剤、フィラー、架橋剤、帯電調整剤、乳化剤、分散剤、酸化防止剤、老化防止剤、劣化防止剤、オゾン劣化防止剤、紫外線吸収剤、金属錯体、光安定剤、防腐剤、防かび剤、などが挙げられる。また、該トナー受像層は、必要に応じて公知の写真用添加剤を含有していてもよい。
−離型剤−
前記離型剤は、前記トナー受像層のオフセットを防ぐ目的で、該トナー受像層に配合される。該離型剤としては、定着温度において加熱し、融解され、前記トナー受像層表面に析出して偏在し、更に、冷却し固化することによって、トナー受像層表面に離型剤層を形成するものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記離型剤としては、例えば、シリコーン化合物、フッ素化合物、ワックス、マット剤、などが挙げられる。
前記離型剤としては、具体的には、幸書房「改訂 ワックスの性質と応用」、日刊工業新聞社発行のシリコーンハンドブック記載の化合物を用いることができる。また、特公昭59−38581号、特公平4−32380号、特許第2838498号、特許第2949558号、特開昭50−117433号、特開昭52−52640号、特開昭57−148755号、特開昭61−62056号、特開昭61−62057号、特開昭61−118760号、特開平2−42451号、特開平3−41465号、特開平4−212175号、特開平4−214570号、特開平4−263267号、特開平5−34966号、特開平5−119514号、特開平6−59502号、特開平6−161150号、特開平6−175396号、特開平6−219040号、特開平6−230600号、特開平6−295093号、特開平7−36210号、特開平7−43940号、特開平7−56387号、特開平7−56390号、特開平7−64335号、特開平7−199681号、特開平7−223362号、特開平7−287413号、特開平8−184992号、特開平8−227180号、特開平8−248671号、特開平8−248799号、特開平8−248801号、特開平8−278663号、特開平9−152739号、特開平9−160278号、特開平9−185181号、特開平9−319139号、特開平9−319143号、特開平10−20549号、特開平10−48889号、特開平10−198069号、特開平10−207116号、特開平11−2917号、特開平11−44969号、特開平11−65156号、特開平11−73049号、及び特開平11−194542号の各公報に記載のトナーに用いられているシリコーン系化合物、フッ素化合物又はワックス(ただし、天然ワックスを除く)が好ましい。また、これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記シリコーン系化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シリコーンオイル、シリコーンゴム、シリコーン微粒子、シリコーン変性樹脂、反応性シリコーン化合物、などが挙げられる。
前記シリコーンオイルとしては、例えば、無変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、カルボキシ変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、ビニル変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、シラノール変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、などが挙げられる。
前記シリコーン変性樹脂としては、例えば、オレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、又はこれらの共重合樹脂をシリコーン変性した樹脂、などが挙げられる。
前記フッ素化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フッ素オイル、フッ素ゴム、フッ素変性樹脂、フッ素スルホン酸化合物、フルオロスルホン酸、フッ素酸化合物又はその塩、無機フッ化物、などが挙げられる。
前記ワックスとしては、天然ワックス、合成ワックスなどが挙げられる。
前記天然ワックスとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス及び石油ワックスから選択される少なくともいずれかが好ましく、これらの中でも、植物系ワックスが特に好ましい。
前記植物系ワックスとしては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、市販品であってもよいし、適宜合成したものであってもよい。該植物系ワックスとしては、例えば、カルナバワックス、ヒマシ油、ナタネ油、大豆油、木ろう、綿ろう、ライスワックス、サトウキビワックス、キャンデリラワックス、ジャパンワックス、ホホバ油、などが挙げられる。なお、前記カルナバワックスの市販品としては、例えば、日本精鑞株式会社製のEMUSTAR−0413、中京油脂株式会社製のセロゾール524、などが挙げられる。前記ヒマシ油の市販品としては、伊藤製油株式会社製の精製ヒマシ油などが挙げられる。これらの中でも、耐オフセット性、耐接着性、通紙性、光沢感が優れ、ひび割れが生じ難く、高画質の画像を形成可能な電子写真用受像シートを提供可能である点で融点が70〜95℃のカルナバワックスが好ましい。
前記天然ワックスとしては、前記トナー受像層用ポリマーとして水系樹脂を用いた場合の相溶性などの点で水分散型ワックスが好ましい。
前記動物系ワックスとしては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、蜜蝋、ラノリン、鯨蝋、ステ蝋(鯨油)、羊毛蝋、などが挙げられる。
前記鉱物系ワックスとしては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、市販品であってもよいし、適宜合成したものであってもよい。該鉱物系ワックスとしては、例えば、モンタンワックス、モンタン系エステルワックス、オゾケライト、セレシン、などが挙げられる。
これらの中でも、特に、耐オフセット性、耐接着性、通紙性、光沢感が優れ、ひび割れが生じ難く、高画質の画像を形成可能な電子写真用受像シートを提供可能である点で融点が70〜95℃のモンタンワックスが好ましい。
前記石油ワックスとしては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、市販品であってもよいし、適宜合成したものであってもよい。該石油ワックスとしては、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム、などが挙げられる。
前記天然ワックスの前記トナー受像層における含有量としては、0.1〜4g/mが好ましく、0.2〜2g/mがより好ましい。該含有量が、0.1g/m未満であると、耐オフセット性、耐接着性が劣ることがあり、4g/mを超えると、ワックス量が多過ぎ、形成される画像の画質が劣ることがある。
前記天然ワックスの融点としては、耐オフセット性、及び、通紙性の点で、70〜95℃が好ましく、75〜90℃がより好ましい。
前記合成ワックスとしては、合成炭化水素と、変性ワックスと、水素化ワックスと、その他の油脂系合成ワックスとに分類することができる。
前記合成炭化水素としては、例えば、フィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワックス、などが挙げられる。
前記変性ワックスとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アミン変性ワックス、アクリル酸変性ワックス、フッ素変性ワックス、オレフィン変性ワックス、ウレタン型ワックス、アルコール型ワックス、などが挙げられる。
前記水素化ワックスとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、硬化ひまし油、ヒマシ油誘導体、ステアリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ベヘニン酸、セバシン酸、ウンデシレン酸、ヘプチル酸、マレイン酸、高度マレイン化油、などが挙げられる。
前記その他の油脂系合成ワックスとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸アミド化合物(例えば、ステアリン酸アミド等)、酸イミド化合物(例えば、無水フタル酸イミド等)、などが挙げられる。
前記マット剤としては、特に制限はなく、種々の公知のものが挙げられる。該マット剤として用いられる固体粒子は、無機粒子と有機粒子とに分類することができる。無機マット剤の材料としては、具体的には、酸化物(例えば、二酸化ケイ素、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム)、アルカリ土類金属塩(例えば、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、硫酸マグネシウム)、ハロゲン化銀(例えば、塩化銀、臭化銀)、ガラス、などが挙げられる。
前記無機マット剤としては、例えば、西独特許第2529321号、英国特許第760775号、同第1260772号、米国特許第1201905号、同第2192241号、同第3053662号、同第3062649号、同第3257206号、同第3322555号、同第3353958号、同第3370951号、同第3411907号、同第3437484号、同第3523022号、同第3615554号、同第3635714号、同第3769020号、同第4021245号、同第4029504号の各明細書に記載されたものが挙げられる。
前記有機マット剤の材料には、デンプン、セルロースエステル(例えば、セルロースアセテートプロピオネート)、セルロースエーテル(例えば、エチルセルロース)、合成樹脂が含まれる。前記合成樹脂は、水不溶性又は水難溶性であることが好ましい。このような水不溶性又は水難溶性の合成樹脂としては、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸エステル(例えば、ポリアルキル(メタ)アクリレート、ポリアルコキシアルキル(メタ)アクリレート、ポリグリシジル(メタ)アクリレート)、ポリ(メタ)アクリルアミド、ポリビニルエステル(例えば、ポリ酢酸ビニル)、ポリアクリロニトリル、ポリオレフィン(例えば、ポリエチレン)、ポリスチレン、ベンゾグアナミン樹脂、ホルムアルデヒド縮合ポリマー、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、フェノール樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリ塩化ビニリデン、などが挙げられる。
前記有機マット剤としては、上述のポリマーに使用されるモノマーを組み合わせたコポリマーを用いてもよい。
前記コポリマーとしては、少量の親水性の繰り返し単位が含まれていてもよい。前記親水性の繰り返し単位を形成するモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α,β−不飽和ジカルボン酸、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、スルホアルキル(メタ)アクリレート、スチレンスルホン酸、などが挙げられる。
前記有機マット剤としては、具体的には、英国特許第1055713号、米国特許第1939213号、同第2221873号、同第2268662号、同第2322037号、同第2376005号、同第2391181号、同第2701245号、同第2992101号、同第3079257号、同第3262782号、同第3443946号、同第3516832号、同第3539344号、同第3591379号、同第3754924号、同第3767448号の各明細書、特開昭49−106821号公報、特開昭57−14835号公報に記載されたものが挙げられる。
また、前記有機マット剤としては、2種類以上の固体粒子を併用することもできる。前記固体粒子の平均粒径としては、1〜100μmが好ましく、4〜30μmがより好ましい。前記固体粒子の使用量としては、0.01〜0.5g/mが好ましく、0.02〜0.3g/mがより好ましい。
前記離型剤の融点(℃)としては、特に耐オフセット性、及び、通紙性の点で、70〜95℃が好ましく、75〜90℃がより好ましい。
なお、前記トナー受像層に添加される離型剤としては、これらの誘導体、酸化物、精製品、混合物を用いることもできる。また、これらは、反応性の置換基を有していてもよい。
前記離型剤の含有量としては、前記トナー受像層の質量を基準として0.1〜10質量%が好ましく、0.3〜8.0質量%がより好ましく、0.5〜5.0質量%が特に好ましい。該含有量が、0.1質量%未満であると、耐オフセット性及び耐接着性が不十分となることがあり、10質量%を超えると、離型剤の量が多すぎて形成される画像の画質が低下することがある。
−可塑剤−
前記可塑剤としては、特に制限はなく、公知の樹脂用の可塑剤を目的に応じて適宜選択することができる。該可塑剤は、前記トナーを前記トナー受像層に定着する時の熱又は圧力によって、前記トナー受像層が流動又は柔軟化するのを調整する機能を有する。
また、前記可塑剤は、スベリ性(摩擦力低下による搬送性向上)の調整や、定着部オフセット(定着部へのトナーや層の剥離)の改良、カールバランスの調整、帯電調整(トナー静電像の形成)、などの目的で使用してもよい。
前記可塑剤としては、「化学便覧」(日本化学会編、丸善)、「可塑剤−その理論と応用−」(村井孝一編著、幸書房)、「可塑剤の研究 上」「可塑剤の研究 下」(高分子化学協会編)、「便覧 ゴム・プラスチック配合薬品」(ラバーダイジェスト社編)、などに記載されたものが挙げられる。
前記可塑剤としては、高沸点有機溶剤や熱溶剤などとして記載されているものもあるが、例えば、特開昭59−83154号、特開昭59−178451号、特開昭59−178453号、特開昭59−178454号、特開昭59−178455号、特開昭59−178457号、特開昭62−174754号、特開昭62−245253号、特開昭61−209444号、特開昭61−200538号、特開昭62−8145号、特開昭62−9348号、特開昭62−30247号、特開昭62−136646号、特開平2−235694号等の各公報に記載されているようなエステル類(例えば、フタル酸エステル類、リン酸エステル類、脂肪酸エステル類、アビエチン酸エステル類、アジピン酸エステル類、セバシン酸エステル類、アゼライン酸エステル類、安息香酸エステル類、酪酸エステル類、エポキシ化脂肪酸エステル類、グリコール酸エステル類、プロピオン酸エステル類、トリメリット酸エステル類、クエン酸エステル類、スルホン酸エステル類、カルボン酸エステル類、コハク酸エステル類、マレイン酸エステル類、フマル酸エステル類、フタル酸エステル類、ステアリン酸エステル類等)、アミド類(例えば、脂肪酸アミド類、スルホアミド類等)、エーテル類、アルコール類、ラクトン類、ポリエチレンオキシ類、などが挙げられる。これら可塑剤は、樹脂に混合して用いてもよい。
前記可塑剤としては、比較的低分子量のポリマーを用いることができる。該可塑剤の分子量としては、可塑化されるバインダー樹脂の分子量より低いものが好ましく、具体的には、15,000以下が好ましく、5,000以下がより好ましい。また、可塑剤がポリマーの場合、可塑化されるべきバインダー樹脂と同種のポリマーであるのが好ましい。例えば、ポリエステル樹脂の可塑化には、低分子量のポリエステルを可塑剤として用いるのが好ましい。更にオリゴマーも可塑剤として用いることができる。
前記可塑剤の市販品としては、例えば、アデカサイザーPN−170、PN−1430(いずれも旭電化工業株式会社製)、PARAPLEX−G−25、G−30、G−40(いずれもC.P.HALL社製)、エステルガム8L−JA、エステルR−95、ペンタリン4851、FK115、4820、830、ルイゾール28−JA、ピコラスチックA75、ピコテックスLC、クリスタレックス3085(いずれも理化ハーキュレス社製)、などが挙げられる。
前記可塑剤は、前記トナー受像層中において、ミクロに分散された状態であってもよいし、海島状にミクロに相分離した状態であってもよいし、バインダーなどの他の成分と充分に混合溶解した状態であってもよい。
前記可塑剤の前記トナー受像層における含有量としては、0.001〜90質量%が好ましく、0.1〜60質量%がより好ましく、1〜40質量%が特に好ましい。
−着色剤−
前記着色剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、蛍光増白剤、白色顔料、有色顔料、染料、などが挙げられる。
前記蛍光増白剤としては、近紫外部に吸収を持ち、400〜500nmに蛍光を発する公知の化合物であれば特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、K.VeenRataraman編“The Chemistry of Synthetic Dyes”V巻8章に記載されている化合物などが好適に挙げられる。前記蛍光増白剤としては、市販品であってもよいし、適宜合成したものであってもよく、例えば、スチルベン系化合物、クマリン系化合物、ビフェニル系化合物、ベンゾオキサゾリン系化合物、ナフタルイミド系化合物、ピラゾリン系化合物、カルボスチリル系化合物、などが挙げられる。該市販品としては、例えば、ホワイトフルファーPSN、PHR、HCS、PCS、B(いずれも住友化学株式会社製)、UVITEX−OB(Ciba−Geigy社製)、などが挙げられる。
前記白色顔料としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化チタン、炭酸カルシウム、などの無機顔料を用いることができる。
前記有色顔料としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、特開昭63−44653号公報等に記載されている各種顔料、アゾ顔料、多環式顔料、縮合多環式顔料、レーキ顔料、カーボンブラック、などが挙げられる。
前記アゾ顔料としては、例えば、アゾレーキ(例えば、カーミン6B、レッド2B等)、不溶性アゾ顔料(例えば、モノアゾイエロー、ジスアゾイエロー、ピラゾロオレンジ、バルカンオレンジ等)、縮合アゾ系顔料(例えば、クロモフタルイエロー、クロモフタルレッド)、などが挙げられる。
前記多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン系顔料では、銅フタロシアニンブルー、銅フタロシアニングリーン、などが挙げられる。
前記縮合多環式顔料としては、例えば、ジオキサジン系顔料(ジオキサジンバイオレット等)、イソインドリノン系顔料(イソインドリノンイエロー等)、スレン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、などが挙げられる。
前記レーキ顔料としては、例えば、マラカイトグリーン、ローダミンB、ローダミンG、ビクトリアブルーB、などが挙げられる。
前記無機顔料としては、例えば、酸化物(例えば、二酸化チタン、ベンガラ等)硫酸塩(例えば、沈降性硫酸バリウム等)、炭酸塩(例えば、沈降性炭酸カルシウム等)、硅酸塩(例えば、含水硅酸塩、無水硅酸塩等)、金属粉(例えば、アルミニウム粉、ブロンズ粉、亜鉛末、黄鉛、紺青)、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記染料としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アントラキノン系化合物、アゾ系化合物、などの水不溶性染料が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記水不溶性染料としては、例えば、建染染料、分散染料、油溶性染料、などが挙げられる。
前記建染染料としては、例えば、C.I.Vatヴァイオレット1、C.I.Vatヴァイオレット2、C.I.Vatヴァイオレット9、C.I.Vatヴァイオレット13,C.I.Vatヴァイオレット21、C.I.Vatブルー1、C.I.Vatブルー3、C.I.Vatブルー4、C.I.Vatブルー6、C.I.Vatブルー14、C.I.Vatブルー20、C.I.Vatブルー35、などが挙げられる。
前記分散染料としては、例えば、C.I.ディスパーズヴァイオレット1、C.I.ディスパーズヴァイオレット4、C.I.ディスパーズヴァイオレット10、C.I.ディスパーズブルー3、C.I.ディスパーズブルー7、C.I.ディスパーズブルー58、などが挙げられる。
前記油溶性染料としては、例えば、C.I.ソルベントヴァイオレット13、C.I.ソルベントヴァイオレット14、C.I.ソルベントヴァイオレット21、C.I.ソルベントヴァイオレット27、C.I.ソルベントブルー11、C.I.ソルベントブルー12、C.I.ソルベントブルー25、C.I.ソルベントブルー55、などが挙げられる。
なお、前記染料としては、銀塩写真で用いられているカラードカプラーも好適に使用することができる。
前記着色剤の、前記トナー受像層における含有量としては、0.1〜8g/mが好ましく、0.5〜5g/mがより好ましい。該含有量が、0.1g/m未満であると、トナー受像層における光透過率が高くなることがあり、8g/mを超えると、ヒビ割れ、耐接着等の取り扱い性に劣ることがある。
また、前記着色剤の中でも、顔料の含有量としては、前記トナー受像層を構成する熱可塑性樹脂の全質量に対して、40質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、20質量%以下が特に好ましい。
−フィラー−
前記フィラーとしては、有機フィラーと無機フィラーとに分類することができ、バインダー樹脂用の補強剤や、充填剤、強化材として公知のものを用いることができる。
前記フィラーとしては、例えば、「便覧 ゴム・プラスチック配合薬品」(ラバーダイジェスト社編)、「新版 プラスチック配合剤 基礎と応用」(大成社)、「フィラーハンドブック」(大成社)、などに記載されたものが挙げられる。
前記フィラーとしては、無機フィラー(無機顔料)を好適に用いることができる。該無機フィラー(無機顔料)としては、例えば、シリカ、アルミナ、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、雲母状酸化鉄、鉛白、酸化鉛、酸化コバルト、ストロンチウムクロメート、モリブデン系顔料、スメクタイト、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、ムライト、などが挙げられる。これらの中でも、特に、シリカ、アルミナが好ましい。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
また、前記フィラーとしては、粒径の小さいものが好ましい。粒径が大きいと、トナー受像層の表面が粗面化し易い。
前記シリカとしては、特に制限はなく、球状シリカ及び無定形シリカのいずれも用いることができるが、これらの中でも、コロイド状シリカが好ましい。また、該シリカとしては、多孔質であるのが好ましい。該シリカは、乾式法、湿式法又はエアロゲル法により合成できる。また、疎水性シリカ粒子の表面を、トリメチルシリル基又はシリコーンで表面処理してもよい。
前記アルミナとしては、特に制限はなく、無水アルミナ及びアルミナ水和物のいずれも用いることができるが、無水アルミナよりもアルミナ水和物の方が好ましい。また、該アルミナとしては、多孔質であるのが好ましい。
前記無水アルミナの結晶型としては、α、β、γ、δ、ζ、η、θ、κ、ρ又はχを好適に用いることができる。該無水アルミナは、アルミナ水和物を加熱により脱水することで得ることができる。
前記アルミナ水和物としては、一水和物又は三水和物を好適に用いることできる。該一水和物としては、例えば、擬ベーマイト、ベーマイト、ダイアスポア、などが挙げられる。該三水和物としては、例えば、ジブサイト、バイヤライト、などが挙げられる。該アルミナ水和物は、アルミニウム塩溶液にアンモニアを加えて沈澱させるゾルゲル法又はアルミン酸アルカリを加水分解する方法により合成することができる。
前記フィラーの添加量としては、前記トナー受像層のバインダーの乾燥質量100質量部に対し、5〜2,000質量部が好ましい。
−架橋剤−
前記架橋剤は、前記トナー受像層の保存安定性や熱可塑性を調整するために含有することができる。該架橋剤としては、例えば、反応基としてエポキシ基、イソシアネート基、アルデヒド基、活性ハロゲン基、活性メチレン基、アセチレン基、その他公知の反応基を2個以上分子内に有する化合物;水素結合、イオン結合、配位結合、などにより結合を形成することが可能な基を2個以上有する化合物;などが挙げられる。
前記架橋剤としては、具体的には、樹脂用のカップリング剤、硬化剤、重合剤、重合促進剤、凝固剤、造膜剤、造膜助剤、などとして公知の化合物を用いることができる。該カップリング剤としては、例えば、クロロシラン類、ビニルシラン類、エポキシシラン類、アミノシラン類、アルコキシアルミニウムキレート類、チタネートカップリング剤、などが挙げられる他、「便覧 ゴム・プラスチック配合薬品」(ラバーダイジェスト社編)、などに挙げられた公知のものも用いることができる。
−帯電調整剤−
前記帯電調整剤は、前記トナー受像層とトナーとの転写性や付着性などを調整したり、前記トナー受像層の帯電接着を防止したりするために含有することができる。
前記帯電調整剤としては、特に制限はなく、従来から公知の各種帯電調整剤を目的に応じて適宜使用することができ、例えば、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤等の界面活性剤の他、高分子電解質、導電性金属酸化物、などが挙げられる。該カチオン系界面活性剤としては、例えば、第4級アンモニウム塩、ポリアミン誘導体、カチオン変性ポリメチルメタクリレート、カチオン変性ポリスチレン、などが挙げられる。該アニオン系界面活性剤としては、アルキルホスフェート、アニオン系ポリマー、などが挙げられる。該ノニオン系界面活性剤としては、脂肪酸エステル、ポリエチレンオキサイド、などが挙げられる。
なお、トナーが負電荷を有する場合には、前記トナー受像層に配合される前記帯電調整剤としては、カチオン系界面活性剤及びノニオン系界面活性剤のいずれかが好ましい。
前記導電性金属酸化物としては、例えば、ZnO、TiO、SnO、Al、In、SiO、MgO、BaO、MoOなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また、前記導電性金属酸化物は、異種元素を更に含有(ドーピング)させてもよく、例えば、ZnOに対して、Al、In等、TiOに対してNb、Ta等、SnOに対しては、Sb、Nb、ハロゲン元素等を含有(ドーピング)させることができる。
−酸化防止剤−
前記酸化防止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、クロマン化合物、クマラン化合物、フェノール化合物(例えば、ヒンダードフェノール等)、ハイドロキノン誘導体、ヒンダードアミン誘導体、スピロインダン化合物、などが挙げられる。なお、該酸化防止剤については、特開昭61−159644号公報等に記載されている。
−老化防止剤−
前記老化防止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、「便覧 ゴム・プラスチック配合薬品 改訂第2版」(1993年、ラバーダイジェスト社)p76〜121に記載のものが挙げられる。
−紫外線吸収剤−
前記紫外線吸収剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ベンゾトリアゾール化合物(米国特許第3533794号明細書参照)、4−チアゾリドン化合物(米国特許第3352681号明細書参照)、ベンゾフェノン化合物(特開昭46−2784号公報参照)、紫外線吸収ポリマー(特開昭62−260152号公報参照)、などが挙げられる。
−金属錯体−
前記金属錯体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、米国特許第4241155号、米国特許第4245018号、米国特許第4254195号の各明細書、特開昭61−88256号、特開昭62−174741号、特開昭63−199248号、特開平1−75568号、特開平1−74272号の各公報に記載されているものが挙げられる。
また、「便覧 ゴム・プラスチック配合薬品 改訂第2版」(1993年、ラバーダイジェスト社)p122〜137に記載の紫外線吸収剤、光安定剤も好適に用いることができる。
−写真用添加剤−
前記写真用添加剤としては、例えば、リサーチ・ディスクロージャー誌(以下、RDと略記する)No.17643(1978年12月)、RDNo.18716(1979年11月)及びRDNo.307105(1989年11月)に記載の化合物が挙げられる。上記文献における写真用添加剤の該当箇所を下記表にまとめて示す。
Figure 2008083488
前記トナー受像層は、前記支持体上に、前記トナー受像層用塗布液をワイヤーコーターなどで塗布し、乾燥することによって形成される。
前記トナー受像層における、乾燥後の塗布質量としては、例えば、1〜20g/mが好ましく、4〜15g/mがより好ましい。
[トナー受像層の諸物性]
前記トナー受像層の、定着部材との定着温度における180度剥離強さとしては、0.1N/25mm以下が好ましく、0.041N/25mm以下がより好ましい。
ここで、前記180度剥離強さは、定着部材の表面素材を用い、JIS K6887に記載の方法に準拠して測定することができる。
前記トナー受像層としては、画像形成後の光沢度が高いことが好ましい。該光沢度としては、トナーが無い白色から最大濃度の黒色までの全領域において、例えば、20度光沢度が60〜110であることが好ましく、75〜110であることがより好ましく、90〜100であることが特に好ましい。該20度光沢度が60未満であると、画質として好ましくないことがあり、110を超えると、金属光沢のようになり画質として好ましくない。
ここで、前記光沢度は、例えばJIS Z8741に基づいて測定することができる。
前記トナー受像層としては、定着後の平滑性が高いことが好ましい。該平滑性としては、トナーが無い白色から最大濃度の黒色までの全領域において、算術平均粗さ(Ra)が3μm以下であることが好ましく、1μm以下であることがより好ましく、0.5μm以下であることが特に好ましい。
ここで、前記算術平均粗さは、例えば、JIS B0601、JIS B0651、JIS B0652に基づいて測定することができる。
前記トナー受像層としては、下記(1)〜(6)の少なくとも1つ物性を有するのが好ましく、複数の物性を有するのがより好ましく、総ての物性を有するのが更に好ましい。
(1)トナー受像層のTm(溶融温度)は30℃以上が好ましく、トナーのTm+20℃以下が好ましい。
(2)トナー受像層の粘度が1×10cpになる温度は、40℃以上が好ましく、トナーのそれより低いことが好ましい。
(3)トナー受像層の定着温度における貯蔵弾性率(G’)が、1×10〜1×10Pa、損失弾性率(G”)が、1×102〜1×10Paが好ましい。
(4)トナー受像層の定着温度における損失弾性率(G”)と、貯蔵弾性率(G’)との比である損失正接(G”/G’)は、0.01〜10が好ましい。
(5)トナー受像層の定着温度における貯蔵弾性率(G’)が、トナーの定着温度における貯蔵弾性率(G’)に対して、−50〜+2,500が好ましい。
(6)溶融トナーのトナー受像層上の傾斜角が、50度以下が好ましく、40度以下がより好ましい。
また、トナー受像層としては、特許第2788358号公報、特開平7−248637号公報、特開平8−305067号公報、特開平10−239889号公報等に開示されている物性を満足するものが好ましい。
前記トナー受像層の表面電気抵抗値としては、25℃、65%RHの条件で、1×10〜1×1015Ω/cmが好ましい。該表面抵抗値が1×10Ω/cm未満であると、トナー受像層にトナーが転写される際のトナー量が充分でなく、得られるトナー画像の濃度が低くなり易いことがあり、1×1015Ω/cmを超えると、転写時に必要以上の電荷が発生し、トナーが充分に転写されず、画像の濃度が低く、電子写真用受像シートの取り扱い中に静電気を帯びて塵埃が付着し易くなる。また、複写時にミスフィード、重送、放電マーク、トナー転写ヌケ、などが発生することがある。
ここで、前記表面電気抵抗は、JIS K6911に準拠し、サンプルを温度20℃、相対湿度65%の環境下に8時間以上調湿し、同じ環境下で、アドバンテスト株式会社製R8340を使用し、印加電圧100Vの条件で、通電して1分間経過した後に測定することで得ることができる。
<その他の層>
前記電子写真用受像シートにおけるその他の層としては、例えば、バック層、表面保護層、密着改良層、クッション層、帯電防止層、反射層、色味調整層、保存性改良層、接着防止層、アンチカール層、平滑化層、などが挙げられる。これらの層は、単層構成であってもよく、2以上の層より構成されていてもよい。
−バック層−
前記バック層は、裏面出力適性付与、裏面出力画質改良、カールバランス改良、機器通過性改良、などの目的で、支持体のトナー受像層を設ける側の反対面に設けることができる。
前記バック層の色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記電子写真用受像シートが、裏面にも画像を形成する両面出力型の場合には、バック層も白色であることが好ましい。白色度及び分光反射率としては、表面と同様に85%以上が好ましい。
また、両面出力適性改良のため、バック層の構成がトナー受像層側と同様であってもよい。前記バック層には、前記トナー受像層にて説明した各種の添加剤を用いることができる。このような添加剤の中でも、前記離型剤としてのマット剤、帯電調整剤、などが好ましい。バック層は、単層構成であってもよく、2層以上の積層構成であってもよい。
また、定着時のオフセット防止のため、定着ローラなどに離型性オイルを用いている場合、バック層は、オイル吸収性としてもよい。
前記バック層の厚みとしては、通常、0.1〜10μmが好ましい。
−表面保護層−
前記表面保護層は、前記電子写真用受像シートにおける表面の保護、保存性の改良、取り扱い性の改良、筆記性の付与、機器通過性の改良、アンチオフセット性の付与、などの目的で、前記トナー受像層の表面に設けることができる。該表面保護層は、1層であってもよいし、2層以上の層からなっていてもよい。
前記表面保護層としては、バインダーとして各種の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、などを含有することができ、該樹脂としては、前記トナー受像層と同種の樹脂を用いることが好ましい。なお、熱力学的特性や静電特性などは、トナー受像層と同じである必要はなく、各々最適化することができる。
前記表面保護層には、前記トナー受像層にて説明した各種の添加剤を用いることができる。このような添加剤の中でも、前記離型剤としてのマット剤が好ましい。なお、前記マット剤としては、種々の公知のものが挙げられる。
前記電子写真用受像シートにおける最表面層(例えば、表面保護層が形成されている場合には、表面保護層等)としては、定着性の点でトナーとの相溶性が良いものが好ましい。具体的には、溶融したトナーとの接触角が、例えば0〜40度であることが好ましい。
−密着改良層−
前記密着改良層は、支持体及びトナー受像層の密着性を改良する目的で、支持体及びトナー受像層の間に設けることができる。前記密着改良層には、トナー受像層と同様な各種の添加剤を配合することができ、特に架橋剤を配合するのが好ましい。
−クッション層−
前記クッション層は、トナーの受容性を改良するため、該密着改良層及びトナー受像層の間に設けることができる。
本発明の前記電子写真用受像シートの厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、50〜550μmが好ましく、100〜350μmがより好ましい。
<トナー>
本発明の電子写真用受像シートは、印刷又は複写の際に、前記トナー受像層にトナーを受容させて使用される。
前記トナーは、結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有してなり、更に必要に応じて離型剤、その他の成分を含有してなる。
−結着樹脂−
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、通常トナーに用いられているものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スチレン、パラクロルスチレン等のスチレン類;ビニルナフタレン、塩化ビニル、臭化ビニル、弗化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル等のメチレン脂肪族カルボン酸エステル類;アクリロニトリル、メタクリルロニトリル、アクリルアミド等のビニルニトリル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物類;メタクリル酸、アクリル酸、桂皮酸等のビニルカルボン酸類などのビニル系モノマーの単独重合体又はその共重合体、更には各種ポリエステル類を挙げることができる。該結着樹脂としては、各種ワックス類を含んでいてもよい。
前記結着樹脂としては、これらの中でも、本発明の前記トナー受像層に用いたものと同じ樹脂を用いるのが好ましい。
−着色剤−
前記着色剤としては、特に制限はなく、通常トナーに用いられているものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、顔料、染料、などが挙げられる。
前記顔料としては、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーメネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアンカーミン3B、ブリリアンカーミン6B、デイポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオクサレレート、などが挙げられる。
前記染料としては、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、チオインジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアジン系、チアゾール系、キサンテン系、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併せて使用してもよい。
前記着色剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、2〜8質量%が好ましい。該含有量が、2質量%未満であると、着色力が弱くなることがあり、8質量%を超えると、透明性が損なわれることがある。
−離型剤−
前記離型剤としては、特に制限はなく、通常トナーに用いられているものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、比較的低分子量の高結晶性ポリエチレンワックス、フィッシャートロプシュワックス、アミドワックス、ウレタン結合を有する化合物等の窒素を含有する極性ワックス、などが好ましい。
前記ポリエチレンワックスの分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1,000以下が好ましく、300〜1,000がより好ましい。
前記ウレタン結合を有する化合物は、低分子量であっても極性基による凝集力の強さにより、固体状態を保ち、融点も分子量のわりには高く設定できる点で好適である。該ウレタン結合を有する化合物の分子量としては、300〜1,000が好ましい。該ウレタン結合を有する化合物の原料としては、ジイソシアン酸化合物類とモノアルコール類との組合せ、モノイソシアン酸とモノアルコールとの組合せ、ジアルコール類とモノイソシアン酸との組合せ、トリアルコール類とモノイソシアン酸との組合せ、トリイソシアン酸化合物類とモノアルコール類との組合せ等、種々の組合せを選択することができるが、高分子量化させないために、多官能基と単官能基の化合物を組合せることが好ましく、また、等価の官能基量となるように組合せることが重要である。
前記モノイソシアン酸化合物としては、例えば、イソシアン酸ドデシル、イソシアン酸フェニル又はその誘導体、イソシアン酸ナフチル、イソシアン酸ヘキシル、イソシアン酸ベンジル、イソシアン酸ブチル、イソシアン酸アリル、などが挙げられる。
前記ジイソシアン酸化合物としては、例えば、ジイソシアン酸トリレン、ジイソシアン酸4,4’ジフェニルメタン、ジイソシアン酸トルエン、ジイソシアン酸1,3−フェニレン、ジイソシアン酸ヘキサメチレン、ジイソシアン酸4−メチル−m−フェニレン、ジイソシアン酸イソホロン、などが挙げられる。
前記モノアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、などが挙げられる。
前記ジアルコール類としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリメチレングリコール等の多数のグリコール類、などが挙げられる。
前記トリアルコール類としては、トリメチロールプロパン、トリエチロールプロパン、トリメタノールエタン、などが挙げられる。
これらのウレタン化合物類は、通常の離型剤のように、混練時に樹脂や着色剤とともに混合して、混練粉砕型トナーとしても使用できる。また、前記の乳化重合凝集溶融法トナーに用いる場合には、水中にイオン性界面活性剤や高分子酸や高分子塩基等の高分子電解質とともに分散し、融点以上に加熱してホモジナイザーや圧力吐出型分散機で強い剪断をかけて微粒子化し、1μm以下の離型剤粒子分散液を調製し、樹脂粒子分散液、着色剤分散液等とともに用いることができる。
−トナーのその他の成分−
また、前記トナーには、内添剤、帯電調整剤、無機微粒子、などのその他の成分を配合することができる。前記内添剤としては、例えば、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、合金、又はこれら金属を含む化合物、などの磁性体を使用することができる。
前記帯電調整剤としては、例えば、4級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミニウムや、鉄、クロム等の錯体からなる染料、トリフェニルメタン系顔料等通常使用される種々の帯電調整剤、などを使用することができる。なお、凝集、溶融時の安定性に影響するイオン強度の制御、廃水汚染を減少する点で水に溶解しにくい材料が好ましい。
前記無機微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カルシウム、などの、通常、トナー表面の外添剤として用いられるものを全て使用することができ、それらをイオン性界面活性剤や高分子酸、高分子塩基で分散して使用するのが好ましい。
更に、乳化重合、シード重合、顔料分散、樹脂粒子分散、離型剤分散、凝集、更には、それらの安定化等に界面活性剤を用いることができる。例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤、アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン系界面活性剤、また、ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン性界面活性剤を併用することも効果的である。その際の分散手段としては、回転せん断型ホモジナイザーやメデイアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミル等の一般的なものが使用可能である。
なお、前記トナーには、必要に応じて更に外添剤を添加してもよい。前記外添剤としては、無機粒子と有機粒子とに分類することができる。
前記無機粒子としては、例えば、SiO、TiO、Al、CuO、ZnO、SnO、Fe、MgO、BaO、CaO、KO、NaO、ZrO、CaO・SiO、KO・(TiO、Al・2SiO、CaCO、MgCO、BaSO、MgSO、などが挙げられる。
前記有機粒子としては、例えば、脂肪酸又はその誘導体、これらの金属塩等の粉末、フッ素系樹脂、ポリエチレン樹脂、アクリル樹脂等の樹脂粉末、などが挙げられる。
これらの外添剤の平均粒径としては、例えば、0.01〜5μmが好ましく、0.1〜2μmがより好ましい。
前記トナーの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、(i)樹脂粒子を分散させてなる分散液中で凝集粒子を形成し凝集粒子分散液を調製する工程、(ii)前記凝集粒子分散液中に、微粒子を分散させてなる微粒子分散液を添加混合して前記凝集粒子に前記微粒子を付着させて付着粒子を形成する工程、及び(iii)前記付着粒子を加熱し融合してトナー粒子を形成する工程、とを含むことが好ましい。
[トナーの物性等]
前記トナーの体積平均粒子径としては、0.5〜10μmが好ましい。該体積平均粒子径が、0.5μm未満であると、トナーのハンドリング(補給性、クリーニング性、流動性等)に悪影響が生じることがあり、また、粒子生産性が低下することがあり、10μmを超えると、粒状性、転写性に起因する画質、解像度に悪影響を与えることがある。
また、前記トナーは、上述の体積平均粒子径範囲を満たし、かつ、体積平均粒度分布指数(GSDv)が1.3以下であることが好ましい。
また、前記トナーの前記体積平均粒度分布指数(GSDv)と数平均粒度分布指数(GSDn)との比(GSDv/GSDn)としては、0.95以上が好ましい。
また、前記トナーは、上述の体積平均粒子径範囲を満たし、かつ下記式で表される形状係数の平均値が1.00〜1.50であることが好ましい。
形状係数=(π×L)/(4×S)
ただし、前記式中、Lはトナー粒子の最大長、Sはトナー粒子の投影面積を示す。
前記トナーが上記条件を満たす場合には、画質、特に、粒状性、解像度に効果があり、また、転写に伴う抜けやブラーが生じにくく、平均粒径が小さくなくてもハンドリング性に悪影響が出にくくなる。
なお、前記トナー自体の150℃における貯蔵弾性率G’(角周波数10rad/secで測定)は、1×10〜1×10Paであることが、定着工程での画質向上とオフセット性の防止の面から適当である。
<<感熱記録シート>>
前記感熱記録シートとしては、例えば、前記支持体上に、少なくとも前記画像記録層としての熱発色層を設けた構成を有し、感熱ヘッドによる加熱と紫外線による定着の繰り返しにより画像を形成するサーモオートクローム方式(TA方式)において用いられる感熱記録シートなどが挙げられる。
<<昇華転写記録シート>>
前記昇華転写記録シートとしては、例えば、前記支持体上に、少なくとも前記画像記録層としての熱拡散性色素(昇華性色素)を含有するインク層を設けた構成を有し、感熱ヘッドにより加熱してインク層から熱拡散性色素を昇華転写シート上に転写する昇華転写方式において用いられる昇華転写記録シートなどが挙げられる。
<<熱転写記録シート>>
前記熱転写記録シートとしては、例えば、前記支持体上に、少なくとも前記画像記録層としての熱溶融性インク層を設けた構成を有し、感熱ヘッドにより加熱して熱溶融性インク層からインクを熱転写シート上に溶融転写する方式において用いられる熱転写記録シートなどが挙げられる。
<<銀塩写真用記録シート>>
前記銀塩写真用記録シートとしては、例えば、前記支持体上に、少なくとも前記画像記録層としてのYMCに発色する乳剤層を設けた構成を有し、焼付露光されたハロゲン化銀写真用記録シートを複数の処理槽内を浸漬しながら通過することにより、発色現像、漂白定着、水洗を行い、乾燥するハロゲン化銀写真方式において用いられる銀塩写真用記録シートなどが挙げられる。
<<インクジェット記録材料>>
前記インクジェット記録材料としては、例えば、前記支持体上に、水性インク(色材として染料又は顔料を用いたもの)及び油性インク等の液状インクや、常温では固体であり、溶融液状化させて印画に供する固体状インクなどを受容できる、前記画像記録層としてのインク受容層を少なくとも有するインクジェット記録材料などが挙げられる。
本発明の画像記録用材料は、良好な低温トナー定着性と優れた耐接着性とを示し、定着装置からの剥離性に優れ高光沢で高画質な画像を形成することができるため、電子写真用受像シート、感熱記録シート、昇華転写記録シート、熱転写記録シート、銀塩写真用記録シート、インクジェット記録シート、などに好適に用いることができる。
(画像記録材料の製造方法)
本発明の画像記録材料の製造方法は、上述した本発明の画像記録材料を製造する方法であって、支持体上に、結晶性ポリマーと非晶性ポリマーとを含む画像記録層用塗布液を塗布し、乾燥させて画像記録層を形成する画像記録層形成工程を少なくとも含み、更に必要に応じてその他の工程を含む。
−画像記録層形成工程−
前記画像記録層形成工程は、支持体上に前記画像記録層を形成する工程である。該画像記録層形成工程は、具体的には、支持体上に、結晶性ポリマーと非晶性ポリマーとを含む画像記録層用塗布液を塗布し、乾燥させて画像記録層を形成することにより行うことができる。
前記塗布の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、バーコート法、スピンコート法、ディップコート法、ニーダーコート法、カーテンコート法、ブレードコート法、などが挙げられる。これらの中でも、塗布効率などの点で、スピンコート法、ディップコート法、などが好ましい。
前記画像記録層用塗布液の塗布量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、乾燥固形分で1〜20g/mが好ましく、4〜15g/mがより好ましい。該塗布量が好ましい範囲外であると、所望の厚みの画像記録層が得られないことがある。
前記乾燥の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、該乾燥の条件としては、60〜120℃で10秒間以上が好ましく、70〜100℃で10秒間〜3分間がより好ましい。
−その他の工程−
前記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、中間層、その他の層等の層を形成する工程などが挙げられる。
なお、前記その他の層等の層を形成する工程は、前記画像記録材料形成工程と同様の条件で行うことができる。
本発明の画像記録材料の製造方法によると、本発明の前記画像記録材料を、効率よく製造することができる。
(画像形成方法)
本発明の画像形成方法は、本発明の前記画像記録材料の一つの種類である前記電子写真用受像シートに画像を形成する方法であって、トナー画像形成工程と、画像表面平滑化定着工程とを含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
−トナー画像形成工程−
前記トナー画像形成工程は、本発明の電子写真用受像シートにトナー画像を形成する工程である。
前記トナー画像形成工程としては、電子写真用受像シートにトナー画像を形成することができるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、通常の電子写真方法で使用される方式、例えば、現像ローラ上に形成したトナー画像を電子写真用受像シートに転写する直接転写方式;中間転写ベルト等に一次転写した後、電子写真用受像シートに転写する中間転写ベルト方式;などが挙げられる。これらの中でも、環境安定性及び高画質化の点で中間転写ベルト方式が好ましい。
−画像表面平滑化定着工程−
前記画像表面平滑化定着工程は、前記トナー画像形成工程により形成されたトナー画像の表面を平滑化する工程である。該画像表面平滑化定着工程は、具体的には、加熱加圧部材とベルト部材と冷却装置とを有する画像表面平滑化定着処理機を用いて、トナー画像形成において形成されたトナー画像を加熱及び加圧し、冷却し剥離することにより行うことができる。
前記画像表面平滑化定着処理機としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、加熱加圧部材と、ベルト部材と、冷却装置と、を有し、冷却剥離部、更に必要に応じてその他の部材を備えているものなどが挙げられる。
前記加熱加圧部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば一対の加熱ローラ、加熱ローラと加圧ローラとの組み合わせ、などが挙げられる。
前記冷却装置としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、冷気を送風可能であり、冷却温度等を調節可能である冷却装置、ヒートシンク、などが挙げられる。
前記冷却剥離部としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電子写真用受像シート自身の剛性(腰の強さ)でベルトから剥離するテンションロール近傍位置などが挙げられる。
前記画像表面平滑化定着処理機の加熱加圧部材に前記トナー画像を接触させる際には、加圧することが好ましい。該加圧の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ニップ加圧を行う方法が好ましい。該ニップ加圧におけるニップ圧としては、耐水性、表面平滑性に優れ、良好な光沢を有する画像形成を行う点で、1〜100kgf/cmが好ましく、5〜30kgf/cmがより好ましい。また、前記加熱加圧部材における加熱温度としては、前記トナー受像層用ポリマーの軟化点以上の温度であればよく、用いるトナー受像層用ポリマーに応じて異なるが、80〜200℃が好ましい。前記冷却装置における冷却温度としては、前記トナー受像層が十分に固化する80℃以下が好ましく、20〜80℃がより好ましい。
前記ベルト部材は、支持体フィルムと、該支持体フィルム上に形成された離型層とを有する。
前記支持体フィルムの材料としては、耐熱性を備えていれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリイミド(PI)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリパラバン酸(PPA)、などが挙げられる。
前記離型層としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロカーボンシロキサンゴム、シリコーン樹脂及びフッ素樹脂から選択される少なくとも1種を含有することが好ましい。これらの中でも、ベルト部材の表面にフルオロカーボンシロキサンゴムを含有する層を設ける態様、前記ベルト部材の表面にシリコーンゴムを含有する層を有し、該シリコーンゴム層の表面にフルオロカーボンシロキサンゴム層を設ける態様、などが好ましい。
前記フルオロカーボンシロキサンゴムとしては、主鎖にパーフルオロアルキルエーテル基及びパーフルオロアルキル基の少なくともいずれかを有するものが好ましい。
前記フルオロカーボンシロキサンゴムとしては、下記(A)〜(D)成分を含有するフルオロカーボンシロキサンゴム組成物の硬化物が好適である。
(A)下記一般式(1)のフルオロカーボンシロキサンを主成分とし、脂肪族不飽和基を有するフルオロカーボンポリマー
(B)1分子中に2つ以上の≡SiH基を含有し、上記フルオロカーボンシロキサンゴム組成物中の脂肪族不飽和基量に対して上記≡SiH基の含有量が1〜4倍モル量であるオルガノポリシロキサン及びフルオロカーボンシロキサンの少なくともいずれか
(C)充填剤
(D)有効量の触媒
前記(A)成分のフルオロカーボンポリマーとしては、下記一般式(1)で示される繰り返し単位を有するフルオロカーボンシロキサンを主成分とし、脂肪族不飽和基を有するものが挙げられる。
Figure 2008083488
前記一般式(1)において、R10は、非置換又は置換の炭素数1〜8の一価の炭化水素基を表し、炭素数1〜8のアルキル基、又は炭素数2〜3のアルケニル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
a及びeは、それぞれ0又は1の整数を表す。b及びdは、それぞれ1〜4の整数を表す。cは、0〜8の整数を表す。xは、1以上の整数を表し、10〜30が好ましい。
前記(A)成分としては、具体的には、下記一般式(2)で示すものが挙げられる。
Figure 2008083488
前記(B)成分において、≡SiH基を有するオルガノポリシロキサンとしては、ケイ素原子に結合した水素原子を分子中に少なくとも2つ有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンを挙げることができる。
また、前記フルオロカーボンシロキサンゴム組成物においては、前記(A)成分のフルオロカーボンポリマーが脂肪族不飽和基を有するものであるときには、硬化剤としては、上述したオルガノハイドロジェンポリシロキサンを使用することが好ましい。即ち、前記フルオロカーボンシロキサン中の脂肪族不飽和基と、オルガノハイドロジェンポリシロキサン中のケイ素原子に結合した水素原子との間で生ずる付加反応によって硬化物が形成される。
前記オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、付加硬化型のシリコーンゴム組成物に使用される種々のオルガノハイドロジェンポリシロキサンを使用することができる。
前記オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、一般にその≡SiH基の数が、前記(A)成分のフルオロカーボンシロキサン中の脂肪族不飽和炭化水素基1つに対して、少なくとも1つが好ましく、1つ〜5つとなるような割合で配合するのがより好ましい。
また、≡SiH基を有するフルオロカーボンとしては、上記一般式(1)の単位、又は上記一般式(1)において、R10がジアルキルハイドロジェンシロキシ基であり、かつ末端がジアルキルハイドロジェンシロキシ基又はシリル基等の≡SiH基であるものが好ましく、下記一般式(3)で示すものが挙げられる。
Figure 2008083488
前記(C)成分の充填剤としては、一般的なシリコーンゴム組成物に使用されている種々の充填剤を用いることができる。前記充填剤としては、例えば、煙霧質シリカ、沈降性シリカ、カーボン粉末、二酸化チタン、酸化アルミニウム、石英粉末、タルク、セリサイト、ベントナイト等の補強性充填剤;アスベスト、ガラス繊維、有機繊維等の繊維質充填剤;などが挙げられる。
前記(D)成分の触媒としては、付加反応用触媒として公知とされている塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸、塩化白金酸とオレフィンとの錯体、白金黒又はパラジウムをアルミナ、シリカ、カーボン等の担体に担持したもの、ロジウムとオレフィンとの錯体、クロロトリス(トリフェニルフォスフィン)ロジウム(ウィルキンソン触媒)、ロジウム(III)アセチルアセトネート等のような周期律表第VIII族元素又はその化合物が挙げられる。これらの錯体は、アルコール系化合物、エーテル系化合物、炭化水素化合物等の溶剤に溶解して用いることが好ましい。
前記フルオロカーボンシロキサンゴム組成物においては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、種々の配合剤を添加することができる。該配合剤としては、例えば、ジフェニルシランジオール、低重合度の分子鎖末端水酸基封鎖ジメチルポリシロキサン、ヘキサメチルジシラザン等の分散剤;酸化第一鉄、酸化第二鉄、酸化セリウム、オクチル酸鉄等の耐熱性向上剤;顔料等の着色剤、などが挙げられる。
前記支持体フィルムの表面に前記フルオロカーボンシロキサンゴムを含有する層を設ける方法としては、例えば、該支持体の表面を前記フルオロカーボンシロキサンゴム組成物で被覆し、加熱硬化する方法などが挙げられる。該被覆の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、該フルオロカーボンシロキサンゴム組成物を、m−キシレンヘキサフロライド、ベンゾトリフロライド等の溶剤で希釈して塗工液とし、該塗工液をスプレーコート、ディップコート、ナイフコート等の一般的なコーティング法によって塗布する方法が挙げられる。また、該加熱硬化の条件としては、特に制限はなく、該支持体フィルムの種類及び製造方法等に応じて適宜選択することができ、100〜500℃で5秒間〜5時間などが挙げられる。
前記支持体フィルムの表面に形成する離型層の厚みとしては、特に制限はないが、トナーの剥離性又はトナー成分のオフセットを防止して画像の良好な定着性を得る点で、1〜200μmが好ましく、5〜150μmがより好ましい。
ここで、本発明の画像形成装置におけるベルト定着装置の一例について図3に基づいて具体的に説明する。
まず、画像形成装置(不図示)によりトナー12が電子写真用受像シート1に転写される。トナー12が付着した電子写真用受像シート1は、搬送設備(不図示)でA点に運ばれ、加熱ローラ14と加圧ローラ15の間を通過し、電子写真用受像シート1のトナー受像層あるいはトナー12が十分に軟化する温度(定着温度)及び圧力で加熱及び加圧される。
ここで、「定着温度」とは、A点における加熱ローラ14と加圧ローラ15とニップ部の位置で測定したトナー受像層表面の温度を意味し、該定着温度としては、例えば、80〜190℃が好ましく、100〜170℃がより好ましい。また、「圧力」とは、加熱ローラ14と加圧ローラ15とニップ部で測定したトナー受像層表面の圧力を意味し、該圧力としては、例えば、1〜10kgf/cm2が好ましく、2〜7kgf/cmがより好ましい。
このように加熱及び加圧され、次いで、電子写真用受像シート1が、定着ベルト13により冷却装置16に運ばれる間に、トナー受像層内に離散的に存在していた離型剤(不図示)が十分に加熱されて溶融し、トナー受像層表面に移動する。移動してきた離型剤は、トナー受像層表面に離型剤の層(膜)を形成する。その後、電子写真用受像シート1は、定着ベルト13により冷却装置16に運ばれて、例えば、トナー受像層のポリマー及びトナーのいずれかに使用されるバインダー樹脂の軟化点以下又はガラス転移温度+10℃以下の温度、好ましくは20〜80℃、より好ましくは室温(25℃)に冷却される。これにより、トナー受像層表面に形成された離型剤の層(膜)が冷却し、固化して、離型剤層を形成する。
冷却された電子写真用受像シート1は、更に定着ベルト13によりB点に運ばれ、定着ベルト13は、テンションローラ17上を移動する。したがって、B点にて電子写真用受像シート1と定着ベルト13が剥離する。なお、電子写真用受像シートが自身の剛性(腰の強さ)でベルトから剥離するようにテンションロールの径を小さく設定するのが好ましい。
また、図5に示したような画像表面平滑化定着処理機は、例えば、図4に示した画像形成装置(例えば、富士ゼロックス株式会社製フルカラーレーザープリンター、DCC−500)の定着部を改造したものを用いることができる。
図4に示す画像形成装置200は、感光体ドラム37と、現像装置19と、中間転写ベルト31と、電子写真用受像シート18と、定着部(画像表面平滑化定着処理装置)25とを有する。
図5は、前記図4の画像形成装置200の内部に配設される定着部(画像表面平滑化定着処理装置)25を示す。
この画像表面平滑化定着処理装置25は、図5に示すように、加熱ロール71と、該加熱ロール71を含む剥離ロール74、テンションロール75により回動可能に支持された無端ベルト73と、前記加熱ロール71に無端ベルト73を介して圧接する加圧ロール72とを備えている。
また、前記無端ベルト73の内面側には、加熱ロール71と剥離ロール74との間に、該無端ベルト73を強制的に冷却する冷却用のヒートシンク77が配設されており、この冷却用ヒートシンク77によって電子写真用受像シートの冷却及びシートの搬送を行う冷却・シート搬送部が構成されている。
そして、前記画像表面平滑化定着処理装置25では、図5に示すように、表面にカラートナー画像が転写し、定着された電子写真用転写シートが、加熱ロール71と当該加熱ロール71に無端ベルト73を介して圧接する加圧ロール72との圧接部(ニップ部)に、カラートナー画像が加熱ロール71側に位置するようにして導入され、上記加熱ロール71と加圧ロール72との圧接部を通過する間に、カラートナー画像が電子写真用受像シート上に加熱溶融されて定着される。
その後、前記加熱ロール71と加圧ロール72との圧接部において、例えば、トナーが実質的に120〜130℃程度の温度に加熱され、溶融されて、カラートナー画像がトナー受像層に定着された電子写真用受像シートは、その表面のトナー受像層が無端ベルト73の表面に密着したまま状態で、当該無端ベルト73と共に搬送される。その間、上記無端ベルト73は、冷却用のヒートシンク77によって強制的に冷却され、カラートナー画像及びトナー受像層が冷却して固化した後、剥離ロール74によって電子写真用受像シート自身の腰(剛性)によって剥離される。
なお、剥離工程が終了した後の無端ベルト73の表面は、クリーナ(図示せず)によって残留トナーなどが除去され、次の表面平滑化定着処理工程に備えるようになっている。
本発明の画像形成方法は、安定した給紙を実現できると共に、良好な定着機通過性を有し、高光沢で高画質な画像を形成することができる。
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明は、下記実施例に何ら限定されるものではない。
<支持体の作製>
−原紙の作製−
広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)をコニカルリファイナーで340ml(カナダ標準ろ水度、C.S.F.)まで叩解し、平均繊維長0.63mmのパルプを作製した。
このパルプ100質量部に対し3質量部の水膨潤性カルボキシメチルセルロースナトリウム(エーテル化度0.25、平均粒径20μm)を添加し、混合分散させた。
次いで、パルプ質量を基準として、カチオン澱粉1.0質量%、サイズ剤としてのアルキルケテンダイマー(AKD)0.5質量%、アニオンポリアクリルアミド0.2質量%、及びポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン0.3質量%の割合となるように添加した。なお、前記アルキルケテンダイマーのアルキル部分は、ベヘン酸を主体とする脂肪酸に由来する。
得られたパルプ紙料を長網抄紙機により坪量160g/mの原紙を抄造した。
なお、長網抄紙機の乾燥ゾーンの中間でサイズプレス装置により、カルボキシ変性のポリビニルアルコール1.2g/m、CaCl 0.7g/mを原紙おもて面(トナー受像層側の面)に付着させた。
また、長網抄紙機の最後において、ソフトカレンダー処理(おもて面は金属ロール表面温度120℃、うら面は樹脂ロール表面温度50℃)を行い、密度を0.98g/cmに調整した。
−支持体Aの作製−
得られた原紙を、出力17kWのコロナ放電によって処理した後、裏面に表面マット粗さ10μmのクーリングロールを用い、下記表2の配合aに示した組成のポリエチレン樹脂を溶融吐出膜温度320℃、ラインスピード250m/分で単層押出ラミネートし、厚み20μmの裏面ポリエチレン樹脂層を設けた。
次に、トナー受像層を塗設する側である原紙のおもて面に表面マット粗さ0.7μmのクーリングロールを用い、ポリエチレン樹脂、表3に示したマスターバッチ化した酸化チタンを表2の配合bに示した配合比で溶融混合し、溶融吐出膜温度320℃、ラインスピード250m/分で単層押出ラミネートし、厚み30μmのおもて面ポリエチレン樹脂層を設けた。
その後、表面に出力18kW、裏面に出力12kWのコロナ放電により処理した後、表面には乾燥質量で0.06g/mのゼラチン下塗り層を、裏面にはスノーテックス(日産化学株式会社製)、アルミナゾル、及びポリビニルアルコールを乾燥質量でそれぞれ0.075g/m、0.038g/m、及び0.001g/m含む裏面層を設け、支持体Aを作製した。
Figure 2008083488
Figure 2008083488
(合成例1)
−結晶性ポリエステル樹脂(P−1)の合成−
ドデカン二酸253.6g、エチレングリコール95.2g、トリメチロールプロパン0.7g、及びテトラ−n−ブチルチタネート0.11gを、攪拌機を備えた耐熱耐圧ガラス容器中に採り、235℃にて3時間加熱してエステル化反応を行った。次いで、系の圧力を徐々に減じて1時間後に13Paとした。3時間後に系を窒素ガスで常圧にし、無水トリメリット酸10.4gを添加し、1.5時間攪拌して、解重合反応を行い、結晶性ポリエステル樹脂(P−1)を合成した。
(合成例2)
−結晶性ポリエステル樹脂(P−2)の合成−
セバシン酸65.2g、無水コハク酸107.9g、1,4−ブタンジオール175.8g、トリメチロールプロパン1.0g、及びテトラ−n−ブチルチタネート0.14gを、攪拌機を備えた耐熱耐圧ガラス容器中に採り、235℃で3時間加熱してエステル化反応を行った。次いで、系の圧力を徐々に減じて1時間後に13Paとした。3時間後に系を窒素ガスで常圧にし、無水トリメリット酸9.9gを添加し、1.5時間攪拌して、解重合反応を行い、結晶性ポリエステル樹脂(P−2)を合成した。
(合成例3)
−結晶性ポリエステル樹脂(P−3)の合成−
ドデカン二酸253.6g、エチレングリコール95.2g、及びテトラ−n−ブチルチタネート0.12gを、攪拌機を備えた耐熱耐圧ガラス容器中に採り、235℃で3時間加熱してエステル化反応を行った。次いで、系の圧力を徐々に減じて1時間後に13Paとした。3時間後に系を窒素ガスで常圧にし、無水トリメリット酸9.9gを添加し、1.5時間攪拌して、解重合反応を行い、結晶性ポリエステル樹脂(P−3)を合成した。
(合成例4)
−非晶性ポリエステル樹脂(P−4)の合成−
テレフタル酸166.0g、エチレングリコール36.0g、ネオペンチルグリコール48.9g、及びビスフェノールAエチレンオキシド付加物94.8gを、攪拌機を備えた耐熱圧ガラス容器中に採り、260℃で4時間加熱してエステル化反応を行った。次いで、触媒として三酸化アンチモン79mg、燐酸トリエチル49mgを加え、系の温度を280℃に昇温し、系の圧力を徐々に減じて1時間後に13Paとした。2時間の重合反応後に系を窒素ガスで常圧にした。次いで、系の温度を250℃に降温し、イソフタル酸8.5gを添加し、2時間撹拌して解重合反応を行い、非晶性ポリエステル樹脂(P−4)を合成した。
(合成例5)
−非晶性ポリエステル樹脂(P−5)の合成−
テレフタル酸99.6g、イソフタル酸41.5g、アジピン酸21.9g、エチレングリコール31.0g、及びネオペンチルグリコール88.4gを、攪拌機を備えた耐熱圧ガラス容器中に採り、260℃で4時間加熱してエステル化反応を行った。次いで、触媒として三酸化アンチモン79mg、燐酸トリエチル49mgを加え、系の温度を280℃に昇温し、系の圧力を徐々に減じて1時間後に13Paとした。2時間の重合反応後に系を窒素ガスで常圧にした。次いで、系の温度を250℃に降温し、無水トリメリット酸5.25gを添加し、2時間撹拌して解重合反応を行い、非晶性ポリエステル樹脂(P−5)を合成した。
(合成例6)
−非晶性ポリエステル樹脂(P−6)の合成−
テレフタル酸116.2g、イソフタル酸49.8g、エチレングリコール49.6g、及びネオペンチルグリコール57.2gを、攪拌機を備えた耐熱圧ガラス容器中に採り、260℃で4時間加熱してエステル化反応を行った。次いで、触媒として三酸化アンチモン79mg、燐酸トリエチル49mgを加え、系の温度を280℃に昇温し、系の圧力を徐々に減じて1時間後に13Paとした。2時間の重合反応後に系を窒素ガスで常圧にした。次いで、系の温度を250℃に降温し、イソフタル酸5.8gを添加し、2時間撹拌して解重合反応を行い、非晶性ポリエステル樹脂(P−6)を合成した。
得られた結晶性ポリエステル樹脂(P−1〜P−3)、及び非晶性ポリエステル樹脂(P−4〜P−6)について、以下のようにして、諸特性を評価した。結果を表4に示す。
(1)ポリエステル樹脂の構成
ポリエステル樹脂の構成は、H−NMR分析(バリアン社製、300MHz)より求めた。
(2)ポリエステル樹脂の数平均分子量
ゲルパーミエーション分析(島津製作所製の送液ユニットLC−10ADvp型、及び紫外−可視分光光度計SPD−6AV型を使用し、検出波長:254nm、溶媒:テトラヒドロフラン、ポリスチレン換算)により求めた。
(3)ポリエステル樹脂の酸価
ポリエステル樹脂0.5gを50mlの水/ジオキサン=1/9(体積比)に溶解し、クレゾールレッドを指示薬としてKOHで滴定を行い、中和するのに消費されたKOHのmg数をポリエステル樹脂1gあたりに換算した値を酸価として求めた。
(4)ポリエステル樹脂の融点
ポリエステル樹脂の融点は、ポリエステル樹脂10mgをサンプルとし、示差走査熱量(DSC)測定装置(パーキンエルマー社製、DSC7)を用いて昇温速度20℃/分の条件で測定を行い、得られた結晶に由来するピークのうち、昇温時のピークトップ温度を融点とした。
Figure 2008083488
表4中の略号は、下記の意味を表す。
*DDA:ドデカン二酸
*SEA:セバシン酸
*SUA:コハク酸
*TPA:テレフタル酸
*IPA:イソフタル酸
*ADA:アジピン酸
*EG:エチレングリコール
*BD:1,4−ブタンジオール
*TMP:トリメチロールプロパン
*NPG:ネオペンチルグリコール
*BPEO:ビスフェノールAエチレンオキシド付加物
*TMA:トリメリット酸
(製造例1)
−自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−1)の調製−
3リットルの3口丸底フラスコ内に、[結晶性ポリエステル樹脂P−1]200g、及びメチルエチルケトン467gを採り、60℃の湯浴に浸漬し、攪拌機を用いて透明な液になるまで溶解した。加熱攪拌を維持しながら塩基性化合物としてのトリエチルアミン27gを加えた後、蒸留水653gを系の均一化に注意しながら少しずつ加えて転相乳化した。次に、これを85℃の油浴に移し、冷却管を取り付け攪拌しながらメチルエチルケトンを水と共沸させて留出した。留出状況に応じて湯浴を昇温し、最終的に120℃とした。留出液の質量を測りながら680.3gに達した時点で加熱を止め、水浴で室温まで冷却した。次いで、28質量%のアンモニア水2.6gを添加して攪拌した後、フラスコ内の液状成分を600メッシュのフィルターでろ過を行い、[自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−1)]を作製した。
(製造例2)
−自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−2)の調製−
製造例1において、[結晶性ポリエステル樹脂P−1]を[結晶性ポリエステル樹脂P−2]に変え、トリエチルアミンを33gとし、最終段階で加える28質量%のアンモニア水を0.9gとした以外は、製造例1と同様にして、[自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−2)]を作製した。
(製造例3)
−自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−3)の調製−
製造例1において、[結晶性ポリエステル樹脂P−1]を[結晶性ポリエステル樹脂P−3]に変え、トリエチルアミン27gを28質量%のアンモニア水15gに変え、最終段階で加える28質量%のアンモニア水2.6gを0.9gに変えた以外は、製造例1と同様にして、[自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−3)]を作製した。
(製造例4)
−自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−4)の作製−
3リットルの3口丸底フラスコ内に、水558.4g、イソプロピルアルコール135.0g、「非晶性ポリエステル樹脂P−4」300g、及び28質量%アンモニア水6.4gを採り、温浴に浸漬して攪拌しながら内温70℃に加熱した。1時間後、加熱攪拌を持続しながら系に水113.6gを加えた。次いで、フラスコに冷却管を取り付け、温浴を85℃としてイソプロピルアルコールと水を共沸させて留出した。留出状況に応じて油浴を昇温し、最終的に120℃とした。留出液の質量を測りながら256.5gに達した時点で加熱を止め、水浴で室温まで冷却した。フラスコ内の液状成分を600メッシュのフィルターで濾過を行い、固形分濃度が30.0質量%の「自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョン(S−4)」を作製した。
(製造例5)
−自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−5)の作製−
製造例4において、「非晶性ポリエステル樹脂P−4」を「非晶性ポリエステル樹脂P−5」に変えた以外は、製造例4と同様にして、固形分濃度30.0質量%の「自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−5)」を作製した。
(製造例6)
−自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−6)の作製−
製造例4において、「非晶性ポリエステル樹脂P−4」を「非晶性ポリエステル樹脂P−6」に変えた以外は、製造例4と同様にして、固形分濃度30.0質量%の「自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−6)」を作製した。
得られた各ポリエステル樹脂水分散体〔自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−1〜S−6)〕の特性は、表5に示すとおりであった。
Figure 2008083488
(実施例1)
<電子写真用受像シートの作製>
−二酸化チタン分散液の調製−
下記の成分を混合し、分散機(日本精機製作所製、NBK−2)を用い、分散させて、二酸化チタン分散液を調製した。
・二酸化チタン(R−780−2、石原産業株式会社製)・・・48質量部
・ポリビニルアルコール(PVA205C、株式会社クラレ製)・・・40質量部
・界面活性剤(デモールEP、花王株式会社製)・・・0.6質量部
・イオン交換水・・・31.6質量部
次に、前記支持体A上に、ワイヤーコーターにて、下記組成のトナー受像層用組成物を塗布し、90℃×2分間の条件で乾燥し、乾燥質量が8g/mのトナー受像層を形成した。以上により、実施例1の電子写真用受像シートを作製した。
−−トナー受像層用組成物−−
・自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−1)・・・10質量部
・自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−5)・・・90質量部
・水・・・128.7質量部
・上記二酸化チタン分散物・・・15.5質量部
・カルナバワックス水分散物(セロゾール524、中京油脂株式会社製)・・・10質量部
・ポリエチレンオキサイド(アルコックスR1000、明成科学株式会社製)・・・4.8質量部
・アニオン性界面活性剤(ラピゾールA90、日本油脂株式会社製)・・・1.5質量部
(実施例2)
−電子写真用受像シートの作製−
実施例1において、自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルションとして、下記のものを用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例2の電子写真用受像シートを作製した。
・自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−1)・・・5質量部
・自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−5)・・・95質量部
(実施例3)
−電子写真用受像シートの作製−
実施例1において、自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルションとして、下記のものを用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例3の電子写真用受像シートを作製した。
・自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−2)・・・5質量部
・自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−6)・・・95質量部
(実施例4)
−電子写真用受像シートの作製−
実施例1において、自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルションとして、下記のものを用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例4の電子写真用受像シートを作製した。
・自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−3)・・・5質量部
・自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−5)・・・95質量部
(実施例5)
−電子写真用受像シートの作製−
実施例1において、支持体上に、下記組成の中間層用塗布液を塗布し、乾燥させて、乾燥厚みが5μmの中間層を形成し、該中間層上にトナー受像層を形成した以外は、実施例1と同様にして、実施例5の電子写真用受像シートを作製した。
−中間層用塗布液の調製−
下記の成分を混合し、攪拌して、中間層用塗布液を調製した。
・水分散性アクリル樹脂・・・100質量部
(「ハイロスX−XE240」;星光ポリマー株式会社製、ガラス転移温度(Tg)15℃、酸価82mgKOH/g、固形分42質量%、アンモニア含有量0.98%)
・水分散性アクリル樹脂・・・100質量部
(「PDX7325」;ジョンソンポリマー株式会社製、ガラス転移温度(Tg)66℃、酸価61mgKOH/g、固形分45質量%、アンモニア含有量0.77%)
・ポリエチレンオキサイド・・・2.5質量部
(「アルコックスR1000」;明成化学工業株式会社製)
・アニオン性界面活性剤・・・1.2質量部
(「ラピゾールA90」;日本油脂株式会社製)
・イオン交換水・・・60質量部
(比較例1)
実施例1において、自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルションとして、下記のものを用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例1の電子写真用受像シートを作製した。
・自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−4)・・・100質量部
(比較例2)
−電子写真用受像シートの作製−
実施例1において、自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルションとして、下記のものを用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例2の電子写真用受像シートを作製した。
・自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−1)・・・100質量部
(比較例3)
−電子写真用受像シートの作製−
実施例1において、自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルションとして、下記のものを用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例3の電子写真用受像シートを作製した。
・自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−1)・・・25質量部
・自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−4)・・・75質量部
(比較例4)
−電子写真用受像シートの作製−
実施例1において、自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルションとして、下記のものを用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例4の電子写真用受像シートを作製した。
・自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−1)・・・50質量部
・自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルション(S−4)・・・50質量部
次に、得られた各電子写真用受像シートについて、以下のようにして、トナー受像層の粘弾性の測定を行った。結果を表7示す。また、各電子写真用受像シートを用いて、画像形成を行い、以下のようにして、耐接着性、画像欠陥(エッジボイド、ブリスター)、及び光沢性を評価した。結果を表8に示す。
<粘弾性の測定>
実施例1〜5及び比較例1〜4の各電子写真受像シートのトナー受像層における、昇温過程での100℃の貯蔵弾性率G’、降温過程での60℃の貯蔵弾性率G’、及び昇温過程の貯蔵弾性率G’が1×10Paに達する温度と降温過程の貯蔵弾性率G’が1×10Paに達する温度との温度差ΔT(℃)は、プレート間距離(GAP)1.5mm、直径20mmのプレートを用いたレオメータ(レオロジカ社製、VAR−100)で、5℃/minの昇温過程で50℃から200℃まで測定し、200℃から40℃まで5℃/minの降温速度で測定した温度と粘弾性の値から求めた。
<画像形成条件>
−画像形成−
製造した各電子写真用受像シートを、図4に示す富士ゼロックス株式会社製の画像形成装置(DocuCentre Color 500CP)において定着部を、図5に示した画像表面平滑化定着処理機に改造した画像形成装置を用い、下記条件により、23℃、55%RH環境下、画像を絵出しし、画像形成後、画像面を上向きにして定着を行った。
−ベルト−
ベルトの支持体:ポリイミド(PI)フィルム、幅=50cm、厚み=80μm
ベルト離型層素材:フルオロカーボンシロキサンゴム前駆体であるSIFEL610(信越化学工業株式会社製)を加硫硬化して、厚み50μmのフルオロカーボンシロキサンゴム層を形成した。
−加熱加圧工程−
加熱ローラの温度:可変 120℃、125℃、又は135℃
ニップ圧:130N/cm
−冷却工程−
冷却器:ヒートシンク長=80mm
速度:20mm/sec
<耐接着性の評価>
40℃、80%RHにて24時間保存した後、各電子写真用受像シートのトナー受像層面と、各電子写真用受像シートのバック面とを対向させて重ね合わせ、3.5cm□(Acm□は、タテ×ヨコそれぞれAcmを意味する)×500gの加重を加え、同一環境下で3日間放置した後、電子写真用受像シートを引き離した際の状態を、下記基準により評価した。なお、本発明では、○以上が実用上好ましいレベルである。
〔評価基準〕
◎ :引き離した際の剥離音、接着跡共になし
○ :引き離した際、軽微な剥離音や接着跡がある
△ :引き離した際、接着跡が1/4未満残る
△△:引き離した際、接着跡が1/4以上1/2未満残る
× :引き離した際、接着跡が1/2以上残る
<低温定着性(エッジボイド)評価>
上記定着部を改造した画像形成装置(DocuCentre Color 500CP)を使用し、A4サイズの紙の左上、右下に黒色の×印(1.8cm□の中に縦長の×印を5つ並べた画像)、及び赤色の×印を印画出力した。その後、画像表面平滑化定着処理機により加熱ローラの温度を120℃に設定して定着した。定着後の印画サンプルのトナー画像部と非画像部との境界線に生じる欠陥発生の程度(エッジ部の凹み:エッジボイド(EV))を目視で以下の基準で評価し、赤、黒、左上、右下の評価値を平均した。なお、本発明では、△以上(2以下)が実用上好ましいレベルである。
〔評価基準〕
0(◎) :目視でみえる凹みはない
1(○) :半分の×印に点々と凹みがある
2(△) :すべての×印に点々と凹みがある
3(×〜△):すべての×印に点々と凹みあり、最長2mm程度
4(×) :すべての×印に点々と凹みあり、最長5mm程度
<画質欠陥(ブリスター)の評価>
上記定着部を改造した画像形成装置(DocuCentre Color 500CP)を使用し、A4サイズの紙に黒色の最大濃度で均一10cm四方の画像を絵出しし、加熱ローラの温度を135℃に設定して定着した。その後、トナー黒色画像部に白く点状に見られる欠陥発生の程度を目視により、下記基準で評価した。なお、本発明では、△以上が実用上好ましいレベルである。
〔評価基準〕
○:トナー黒色画像部に白い点状の欠陥がまったく見られない
△:トナー黒色画像部に白い点状の欠陥がわずかに見える
×:トナー黒色画像部の全面に無数の点状の欠陥が見える
<画質(光沢性)評価>
各電子写真用受像シートについて、上記定着部を改造した画像形成装置(DocuCentre Color 500CP)を使用し、黒/白条件で濃度を6段階(0%、20%、40%、60%、80%、及び100%)でそれぞれ1.8cm□の画像を出力した。その後、画像表面平滑化定着処理機により加熱ローラの温度を125℃に設定して定着した。得られた6段階の各画像を、micro−TRI−gloss(BYK Gardner GmbH社製)を用いて20度での光沢度を測定し、その最小値を求め、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
・光沢度が75以上・・・非常に優れている
・光沢度が70以上・・・優れている
・光沢度が60以上・・・中間
・光沢度が60未満・・・低い
Figure 2008083488
Figure 2008083488
*ΔT:5℃/minの昇温過程と5℃/minの降温過程とで、貯蔵弾性率G’が1×10Paに達する温度差
Figure 2008083488
本発明の画像記録材料は、良好な低温トナー定着性と優れた耐接着性とを示し、定着装置からの剥離性に優れ高光沢で高画質な画像を形成することができ、電子写真用受像シート、感熱記録シート、昇華転写記録シート、熱転写記録シート、銀塩写真用記録シート、インクジェット記録シート、などに好適に用いることができる。
本発明の画像記録材料の製造方法は、本発明の画像記録材料の製造に好適に用いることができる。
本発明の画像形成方法は、良好な定着機通過性を有し、高光沢で高画質な画像を形成することができ、本発明の画像記録材料の一つの種類である電子写真用受像シートを用いた画像の形成に好適に用いることができる。
図1は、本発明の画像記録材料における画像記録層の粘弾特性を示す概念図である。 図2は、本発明の画像記録材料における画像記録層の粘弾特性を示す別の概念図である。 図3は、本発明の画像表面平滑化定着処理機の一例を示す概略図である。 図4は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略図である。 図5は、図4の画像形成装置における画像表面平滑化定着処理機の一例を示す概略図である。
符号の説明
1 電子写真用受像シート
12 トナー
13 定着ベルト
14 加熱ローラ
15 加圧ローラ
16 冷却装置
17 テンションローラ
18 電子写真用受像シート
25 画像表面平滑化定着処理機(定着部)
31 中間転写ベルト
71 加熱ロール
72 加圧ロール
73 無端ベルト
74 剥離ロール
75 テンションロール
77 冷却ヒートシンク
200 画像形成装置

Claims (13)

  1. 支持体と、該支持体上の少なくとも一方の面に、結晶性ポリマーと非晶性ポリマーとを含む画像記録層を有してなり、
    前記画像記録層が、プレート間距離1.5mm、直径20mmのプレートを用いたレオメータによる粘弾性測定において、5℃/minの昇温過程では100℃の貯蔵弾性率G’が1×10〜1×10Paであり、5℃/minの降温過程では60℃の貯蔵弾性率G’が1×10Pa以上であり、かつ5℃/minの昇温過程と5℃/minの降温過程で貯蔵弾性率G’が1×10Paに達する温度差が18℃以下であることを特徴とする画像記録材料。
  2. 結晶性ポリマーと非晶性ポリマーとの混合質量比率(結晶性ポリマー:非晶性ポリマー)が、1:99〜25:75である請求項1に記載の画像記録材料。
  3. 結晶性ポリマーの融点が80℃以上である請求項1から2のいずれかに記載の画像記録材料。
  4. 結晶性ポリマー及び非晶性ポリマーが水分散性である請求項1から3のいずれかに記載の画像記録材料。
  5. 結晶性ポリマーが結晶性自己分散型ポリエステル樹脂であり、非晶性ポリマーが非晶性自己分散型ポリエステル樹脂である請求項1から4のいずれかに記載の画像記録材料。
  6. 結晶性自己分散型ポリエステル樹脂及び非晶性自己分散型ポリエステル樹脂が、カルボキシル基含有自己分散型ポリエステル樹脂である請求項5に記載の画像記録材料。
  7. カルボキシル基含有結晶性自己分散型ポリエステル樹脂が、酸由来構成成分として芳香環を有する多価カルボン酸成分を全酸由来構成成分に対して50mol%以下含む請求項6に記載の画像記録材料。
  8. 支持体が、原紙と、該原紙の両面に少なくとも1層のポリオレフィン樹脂層を有する請求項1から7のいずれかに記載の画像記録材料。
  9. 画像の定着温度以下のガラス転移温度(Tg)を有する中間層用ポリマーを含む中間層を、画像記録層と支持体との間に有する請求項1から8のいずれかに記載の画像記録材料。
  10. 画像記録材料が、支持体と、該支持体上に少なくとも1層のトナー受像層を有する電子写真用受像シートである請求項1から9のいずれかに記載の画像記録材料。
  11. 請求項1から10のいずれかに記載の画像記録材料の製造方法であって、支持体上に、結晶性ポリマーと非晶性ポリマーとを含む画像記録層用塗布液を塗布し、乾燥させて画像記録層を形成することを特徴とする画像記録材料の製造方法。
  12. 請求項10に記載の電子写真用受像シートにトナー画像を形成するトナー画像形成工程と、
    前記トナー画像形成工程により形成されたトナー画像の表面を平滑化する画像表面平滑化定着工程とを含むことを特徴とする画像形成方法。
  13. 画像表面平滑化定着工程が、加熱加圧部材とベルト部材と冷却装置とを有する画像表面平滑化定着処理機を用いて、トナー画像形成工程において形成されたトナー画像を加熱及び加圧し、冷却し剥離する請求項12に記載の画像形成方法。
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