JP3554433B2

JP3554433B2 - 湿式電子写真方式用被記録シート

Info

Publication number: JP3554433B2
Application number: JP08819696A
Authority: JP
Inventors: 正也柴谷; 豊寿毛利; 豊服部
Original assignee: Tokushu Paper Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Tokushu Paper Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-04-10
Filing date: 1996-04-10
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2016-04-10
Also published as: US5998038A; JPH09281738A; US6200721B1; US6159615A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湿式電子写真方式用被記録シートに関し、特にトナーの転移定着性に優れる湿式電子写真方式用被記録シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、文字や画像などの情報を多量に複写する方法としては、オフセット、グラビア等の印刷法があった。これら従来印刷法は、情報を複写した版を作り、その版から被記録材へインキの有無または濃淡により情報の複写をおこなうという特徴がある。製版作業は、手間および時間のかかる作業であり、よって従来印刷法は、同一情報を多量に複写する方式としては大変優れた方法であるが、多様な情報を少量ずついろいろな組み合わせで複写することには向かない方式である。
【０００３】
そこで、コピー機に代表される電子印刷法が、少量の複写をおこなう方式として主流になってきた。電子印刷法は製版の必要がないので、従来の印刷法が苦手とする少量の複写に適する。電子印刷法としては、感熱方式、電子写真方式、熱転写方式、インクジェット方式等の数々の方式が提案され、これら各方式を利用したコピー機、プリンター、ファクシミリ等が実際に市場に数多く出回っている。
【０００４】
現在では、文字と簡単なイラスト程度の情報の複写の場合、モノクロコピー機を利用することが非常に一般的になってきているが、写真の様なグラデーションがあり、フルカラーの情報の印刷の場合、従来印刷法によることの方が多い。これは、画質品質、コスト、スピード等で、電子印刷法が劣ることが多いためである。
【０００５】
しかしながら、近年の電子技術の発展はめざましく、それに伴い電子印刷技術も日進月歩の発展を遂げており、より高画質で高速、安価な複写をおこなえる電子印刷法を利用した印刷機がいくつか提案されている。
【０００６】
このうち、乾式電子写真方式は、事務用複写機等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利用する。画質形成の方法は、コロナ帯電によって発生させた静電潜像にトナーを吸着させ、このトナーを被転写物に過熱圧着する方式で印刷を行う。この乾式電子写真法は、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問題がある為、固体粉末トナーを微細化するのは限度があり、そのため高解像度が得られにくく、また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等の多くの問題がある。
【０００７】
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が、色材として染料を用いた水溶性インクを使用するため、耐光性や耐水性に乏しく、また液体吸収力の高い専用紙を使用しなければならないという問題点がある。
【０００８】
また、感熱方式や熱転写方式は、特殊な被記録シートや記録材を使わねばならず、コストが高くなるのを免れない。
【０００９】
そこで、高画質、高速、安価等の条件を満たすことを考えた場合、各種電子印刷方式の中でも、湿式電子写真方式が最も有望な方式である。
【００１０】
湿式電子写真法式は、乾式電子写真方式に比べてよりトナーを微細化でき、色材として顔料を使用できるために耐光性や耐水性の問題もない。
【００１１】
次に、この湿式電子写真法の印刷機について説明する。湿式電子写真法はかなり以前から検討されて、いくつかは実用化されてきたが、記録性、溶剤臭、基材への転写性等に問題があり、一般化されなかった。しかし最近、上記の種々の欠点が改良された装置として、ＩＮＤＩＧＯ社製の登録商標「Ｅ−ＰＲＩＮＴ」が提供されている。
【００１２】
このデジタル印刷機について図１を用いて説明する。この印刷機の構造は、通常のオフセット印刷機に似ており、ドラム１、ブランケット胴２、圧胴３、の３つのシリンダーを有している。このうちドラム１は光導伝性感光体であり、ブランケット胴２は液体トナーを溶融フィルム化するために、加熱出来る構造になっている。まず、暗下においてコロナ放電により帯電したドラム１が露光され、潜像が形成される。ここでの露光は、コンピューターからのビットマップ情報に応じ、レーザー光源にて潜像形成されるため、物理的な製版を必要とせず、従来のオフセット印刷と比較して、各印刷枚数ごとに異なる情報を印刷することが可能であり、また複雑な製版工程をとらず、製版費用も掛からない利点が生まれる。このドラム１上に形成された、電荷をもった潜像に対して、これと逆の電荷を担持させた液体トナーをインジェクター４より供給して吸着させ、トナーによるインキ画像を形成する。次にドラム１から静電気によって、インキ画像をブランケット胴２に飛ばし、ここで加熱溶融してフイルム状にし、最後に圧胴３を利用して圧力によって被転写物に転写し、目的の画像が形成される。フルカラー印刷の場合、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの各液体トナーを用いて４回工程を繰り返して印刷される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、湿式電子写真法を用いたデジタル印刷機は優れた利点を有する新しい印刷機であるが、その特性を最大限に発揮させるためには、使用する被記録シートに特定の性能が要求される。すなわち、被記録シートとして従来印刷法で用いられてきた印刷用シートを用いると、トナーと被記録シート表面の密着性が弱いために、トナーの被記録シートへの転移が悪く、また、転移しても摩擦力、引っかき等の外力で簡単に剥離してしまうという問題点がある。
【００１４】
そこで本発明の目的は、トナーの転移定着性に優れ、実用に耐えられる湿式電子写真方式用被記録シートを提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、トナーが転移されるシート基材の表面に、ポリエチレン樹脂もしくはポリエチレンを主成分とする樹脂が存在した場合、トナーの転移定着性に非常に優れた効果があること、その中でもポリエチレン樹脂、ポリエチレンを主成分としポリマー連鎖間に金属イオン結合を有する樹脂（以下「ポリエチレンアイオノマー」と呼ぶ）、およびエチレン酢酸ビニル樹脂が上記効果に特に優れること、最も効果を発揮するのはポリエチレンアイオノマーであることを見いだし、本発明の完成に至った。
【００１６】
すなわち本発明によれば、シート基材のすくなくとも一方の表面に、ポリエチレン樹脂もしくはポリエチレンを主成分とする樹脂を備えることを特徴とする湿式電子写真方式用被記録シートが提供される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
前述のポリエチレン樹脂もしくはポリエチレンを主成分とする樹脂は、被記録シートの表面に存在していれば良く、被記録シートに対して加工の形態を選ばない。たとえば、樹脂のみをシート基材の表面に塗工してもよく、または、その他の物質と混合し、シート基材に塗工してもよいし、またはシート基材に含浸もしくは内添しても効果がある。このポリエチレン樹脂もしくはポリエチレンを主成分とする樹脂を基材シート表面に塗工した場合、わずか０．０１ｇ／ｍ^２の固形分塗布量で効果が発揮されることから、いずれの加工形態を採った場合でも、これら樹脂がごくわずかの量でシート基材表面に存在すればよいことがわかる。
【００１８】
また本発明におけるシート基材は、前述のポリエチレン樹脂もしくはポリエチレンを主成分とする樹脂を表面に備えられるものであれば、どのような材質のものでもよく、トナーの転移定着性は、基材の材質による影響を受けない。たとえば、一般的な被記録材料として、紙、フィルム、不織布等を用いることができる。ここで紙とは、公知の叩解機で適度に叩解した木材繊維、非木材繊維、填料、各種薬品を、長網式抄紙機、丸網式抄紙機、傾斜式抄紙機等の公知の抄紙機を用いて漉いたシート状物を意味し、これに填料や薬品をコートした物、例えば、アート紙、コート紙、板紙等も含む。またフィルムとは、ビスコース、アセテート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の有機樹脂を、必要に応じ填料や薬品を混入し、押し出し法、カレンダー法、延伸法、などの公知の方法でシート化したものである。さらに不織布とは、木材繊維、コットン、レーヨン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリル、ポリプロピレン、などの繊維状原料を用いて、スパンボンド法、抄紙法等の公知の方法でシート状にしたものである。
【００１９】
【実施例】
（基材の調製）
ＮＢＫＰ２０重量部、ＬＢＫＰ８０重量部を５５０ｍｌのＣ．Ｓ．Ｆに叩解し、これに白土１０重量部、紙力増強剤（登録商標「ポリストロン１９１」、荒川化学工業株式会社製）０．３重量部、サイズ剤（登録商標「サイズパインＥ」、荒川化学工業株式会社製）２重量部、硫酸バンド２重量部を加えて調製した紙料を、長網式抄紙機を使用して、常法により坪量１５０ｇ／ｍ^２の基材を抄造した。
【００２０】
（実施例１）
上記基材に、ポリエチレン樹脂の水性ディスパージョン（三井石油化学工業株式会社製、登録商標「ケミパールＭ−２００」）を、固形分塗布量が０．０５ｇ／ｍ^２となるようにエアナイフコーターで塗工し、湿式電子写真方式用被記録シートを得た。
【００２１】
（実施例２）
上記基材に、ポリエチレンアイオノマー樹脂の水性ディスパージョン（三井石油化学工業株式会社製、登録商標「ケミパールＳ−１２０」）を、固形分塗布量が０．０５ｇ／ｍ^２となるようにエアナイフコーターで塗工し、湿式電子写真方式用被記録シートを得た。
【００２２】
（実施例３）
上記基材に、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂の水性エマルジョン（住友化学株式会社製、登録商標「スミカフレックス４０１」）を、固形分塗布量が０．０５ｇ／ｍ^２となるようにエアナイフコーターで塗工し、湿式電子写真方式用被記録シートを得た。
【００２３】
（比較例１）
上記基材をそのまま用いた以外は実施例１と同様に操作して湿式電子写真方式用被記録シートを作成した。
【００２４】
以上の各実施例および比較例で得られた湿式電子写真方式用被記録シートのサンプルを、以下に述べる評価法に従って、その転移定着性の評価を行った。
【００２５】
評価の方法は、感応試験による転移定着性評価である。これは、転写試験、セロハンテープ剥離試験、消しごむ擦り試験、爪引っかき試験の四つの試験を、各４点、合計１６点満点で評価した合計点数である。この評価では、各サンプルにＩＮＤＩＧＯ社製の登録商標「Ｅ−ＰＲＩＮＴ」を用いて印刷を行い、その印刷物を評価に用いた。
【００２６】
転写試験は、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの４色のトナーをそれぞれベタ印刷し、印刷後に、トナーが被記録シートに正しく転移されているかを肉眼で確認する試験であり、各評価点は以下のとおりである。
【００２７】

【００２８】
セロハンテープ剥離試験とは、前記４色のベタ印刷部にセロハン製粘着テープ（ニチバン社、商品名「セロテープ」を使用）を５Ｋｇのゴムロールを１往復して張り付け、１時間後に剥した場合のトナーの剥離度合いを肉眼で判断する試験方法であり、各評価点はつぎの通りである。
【００２９】

【００３０】
消しゴム擦り試験とは、プラスチック消しゴム（トンボ鉛筆製、商品名「ＭＯＮＯ」）で印刷面を５往復擦った場合に、印刷面のトナーの消し取られ度合いを肉眼で判断する試験方法であり、各評価点は以下の通りである。
【００３１】

【００３２】
爪引っかき試験とは、爪で印刷面を一度引っかいた場合のキズ付き度合いを肉眼で判断する試験であり、各評価点は以下の通りである。
【００３３】
４点引っかいても４色全てのトナーが取られない
３点４色のうち、１色が取られる
２点４色のうち、２色が取られる
１点４色のうち、３色が取られる
０点４色のうち、４色とも取られる。
【００３４】
以上４試験の各評点を合計し、最高１６点、最低０点で点数化したものが感応試験による転移定着性評価であり、セロハン製粘着テープの張り付け、爪で擦られる、消しゴムで消す等の行為は、印刷物が実際受けるであろう外力を想定しており、トナーの転移定着性が実用的かどうかの判断に適する。すなわち、上記の評価が１６点であれば、転移定着性は完璧である。また、オフセット印刷された印刷物について、同様の試験を行った場合、上記評価は、１２〜１４点であるので、１２〜１４点のものは通常の印刷物と同等の定着性を有するといえる。また上記点数が８〜１１点では、転移性はほぼ完璧であるが、定着性がオフセット印刷のそれに対してやや劣る。上記評価が７点以下の場合、転移性が劣るために、情報の複写という最低限のレベルも満たさず、実用には不向きである。
【００３５】
実施例１〜３および比較例１の上記官能試験による転移定着性評価を表１に示す。
【００３６】
【表１】

表１から明かなように、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンアイオノマー、エチレン酢酸ビニル共重合体などの、ポリエチレン樹脂もしくはポリエチレンを主成分とする樹脂を基材の表面に微量存在させることにより、トナーの転移定着性を大幅に改良することが可能である。
【００３７】
また、その中でもポリエチレンアイオノマーが特に優れた効果を発揮する。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、基材表面にポリエチレン樹脂もしくはポリエチレンを主成分とする樹脂を備えた本発明の湿式電子写真方式用被記録シートは、トナーの転移定着性に優れ、新聞、雑誌、商業出版物、各種出版物、ポスター、ハガキ、封筒、等の幅広い応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の被記録シートが適用される湿式電子写真方式の原理を示す説明図。

Claims

光導電性感光体ドラム上に、レーザー光を用いて電荷を持った潜像を描き、この潜像とは逆の電荷を担持させた液体トナーでインキ画像を形成し、このインキ画像を加熱可能なブランケットドラムに転写し、このブランケットドラム上のインキ画像を加熱溶融により液体トナー中の溶剤を飛ばしてフィルム状にした後、圧胴の圧力によりこのトナー画像を被記録シートに転写することよりなる、湿式電子写真方式用被記録シートにおいて、該被記録シートが、紙を主成分とする紙基材とその少なくとも一方の表面に塗工により設けられたポリエチレンを主成分とする樹脂層が０．０１〜０．０５ｇ／ｍ ² の固形分塗布量からなり、これによって該被記録シート表面にトナー画像との密着性が付与されることを特徴とする、上記被記録シート。
光導電性感光体ドラム上に、レーザー光を用いて電荷を持った潜像を描き、この潜像とは逆の電荷を担持させた液体トナーでインキ画像を形成し、このインキ画像を加熱可能なブランケットドラムに転写し、このブランケットドラム上のインキ画像を加熱溶融により液体トナー中の溶剤を飛ばしてフィルム状にした後、圧胴の圧力によりこのトナー画像を被記録シートに転写することよりなる、湿式電子写真方式用被記録シートにおいて、該被記録シートが、紙を主成分とする紙基材とその少なくとも一方の表面に塗工により設けられたポリエチレンを主成分とし、ポリマー連鎖間に金属イオン結合を有する樹脂層が０．０１〜０．０５ｇ／ｍ ² の固形分塗布量からなり、これによって被記録シート表面にトナー画像との密着性が付与されることを特徴とする、上記被記録シート。
光導電性感光体ドラム上に、レーザー光を用いて電荷を持った潜像を描き、この潜像とは逆の電荷を担持させた液体トナーでインキ画像を形成し、このインキ画像を加熱可能なブランケットドラムに転写し、このブランケットドラム上のインキ画像を加熱溶融により液体トナー中の溶剤を飛ばしてフィルム状にした後、圧胴の圧力によりこのトナー画像を被記録シートに転写することよりなる、湿式電子写真方式用被記録シートにおいて、該被記録シートが、紙を主成分とする紙基材とその少なくとも一方の表面に塗工により設けられたエチレン酢酸ビニル共重合体樹脂層が０．０１〜０．０５ｇ／ｍ ² の固形分塗布量からなり、これによって被記録シート表面にトナー画像との密着性が付与されることを特徴とする、上記被記録シート。
光導電性感光体ドラム上に、レーザー光を用いて電荷を持った潜像を描き、この潜像とは逆の電荷を担持させた液体トナーでインキ画像を形成し、このインキ画像を加熱可能なブランケットドラムに転写し、このブランケットドラム上のインキ画像を加熱溶融により液体トナー中の溶剤を飛ばしてフィルム状にした後、圧胴の圧力によりこのトナー画像を被記録シートに転写することよりなる、湿式電子写真方式用被記録シートにおいて、該被記録シートが、紙を主成分とする紙基材とその少なくとも一方の表面に塗工により設けられたポリエチレン樹脂層が０．０１〜０．０５ｇ／ｍ ² の固形分塗布量からなり、これによって被記録シート表面にトナー画像との密着性が付与されることを特徴とする、上記被記録シート。