JP3902114B2 - 電子写真用受像シート - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、非透明な電子写真用受像シートに関し、更に詳述すると、折り曲げた時のトナーの脱落及びひび割れが生じることがなく、取り扱い性に優れると共に、優れた耐接着性を備えた高品質な電子写真用受像シートに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、電子写真方法は、ドライ処理で印字スピードが速く、汎用紙(普通紙や上質紙)に出力可能であることから、コピー機やパソコンの出力機に使用されているが、顔や風景等の画像情報を写真として出力する場合、汎用紙等では特に光沢が劣っていたり感触が写真と異なることから、写真用途としての専用紙が要求されている。
このため、良好な投影画像が得られるトナー受像層に用いられる樹脂として、ポリエステル樹脂及びその構成成分について検討されている。
【0003】
例えば、特許文献1には、自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンを、透明性を有するシート状支持体の表面に塗布してなる記録シートが提案されている。
特許文献2には、透明支持体の少なくとも一方の表面に、受像層が、テレフタル酸単位及び2,6−ナフタレンジカルボン酸単位からなる群より少なくとも一種のジカルボン酸単位を含むポリエステルからなる電子写真用被転写フィルムが提案されている。
特許文献3には、支持体及び受容層を含み、前記受容層が水溶性のポリエステル樹脂及び/又は水分散性のポリエステル樹脂を含有する、電子写真法用の像受容材料が提案されている。
特許文献4には、基材フィルムの少なくとも一方の面に受像層を設け、該受像層が、テレフタル酸単位からなるジカルボン酸成分と、エチレングリコール単位からなる2価アルコール成分との繰り返し単位からなるポリエステル樹脂を含有する電子写真用受像シートが提案されている。
【0004】
しかしながら、上記従来技術においても、耐接着性を高めようとしてガラス転移温度(Tg)を上げると、樹脂が脆くなり、取り扱い性(折り曲げた時のひび割れやトナー脱落がない)が悪化してしまい、耐接着性及び取り扱い性を両立させることは困難であった。
【0005】
【特許文献1】
特開平8−54748号公報
【特許文献2】
特開平9−22136号公報
【特許文献3】
特開2000−305305号公報
【特許文献4】
特開2001−154395号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の課題を解決することを目的とする。即ち、本発明は、折り曲げた時のトナーの脱落及びひび割れが生じることがなく、取り扱い性に優れると共に、優れた耐接着性を兼ね備えた高品質な電子写真用受像シートを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段としては、下記の通りである。
<1> 原紙を含む支持体上に、少なくとも一層のトナー受像層を有する電子写真用受像シートにおいて、前記トナー受像層が、酸成分としてテレフタル酸を50mol%超える量含み、ガラス転移温度(Tg)が65℃以上であるポリエステル樹脂を含有し、かつ前記ポリエステル樹脂を含むエマルジョンが、カルボキシ基を中和した自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンであることを特徴とする電子写真用受像シートである。
<2> 前記支持体がラミネート紙である前記<1>に記載の電子写真用受像シートである。
<3> 前記ラミネート紙が、ポリオレフィンでラミネートされている前記<2>に記載の電子写真用受像シートである。
<4> 前記ポリオレフィンが高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンのブレンドである前記<3>に記載の電子写真用受像シートである。
<5> 前記<1>〜<4>のいずれかに記載の電子写真用受像シートを製造する方法であって、支持体上に前記自己分散型水系ポリエステル樹脂のエマルジョンを塗布する工程を有することを特徴とする電子写真用受像シートの製造方法である。
<6> 前記自己分散型水系ポリエステル樹脂のエマルジョンが、このポリエステル樹脂のカルボキシル基をイオン化するための中和剤を含んでなる請求項5に記載の電子写真用受像シートの製造方法である。
【0008】
本発明においては、更に以下の態様も好ましい。
<7> 前記<1>から<4>のいずれかに記載の電子写真用受像シートを使用する画像形成方法であって、前記電子写真用受像シートに、トナー画像を形成した後、前記電子写真用受像材料の該画像形成面を、定着ベルト及び定着ローラにより、加熱及び加圧し、冷却した後、前記定着ベルトから剥離することを特徴とする画像形成方法である。
<8> 前記<1>から<4>のいずれかに記載の電子写真用受像シートを使用する画像形成方法であって、前記電子写真用受像シートに、トナー画像を形成した後、熱ローラにより定着した後、更に、前記電子写真用受像シートの該画像形成面を、定着ベルト及び定着ローラにより、加熱及び加圧し、冷却した後、前記定着ベルトから剥離することを特徴とする画像形成方法である。
【0009】
本発明の電子写真用受像シートは、トナー受像層が、酸成分としてテレフタル酸を50mol%超える量含み、かつガラス転移温度(Tg)が65℃以上であるポリエステル樹脂を含有することにより、ガラス転移温度(Tg)を上げても、樹脂が脆くなることがなく、耐接着性及び取り扱い性(折り曲げた時のひび割れやトナー脱落がない)を兼ね備えた高品質なものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
<電子写真用受像シート>
本発明の電子写真用受像シートは、原紙を含む支持体上に、少なくとも一層のトナー受像層を有し、必要に応じて適宜選択したその他の層、例えば、中間層、保護層、下塗り層、クッション層、帯電調節(防止)層、反射層、色味調製層、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。
【0011】
〔支持体〕
前記支持体としては、例えば、原紙、合成紙、コート紙、ラミネート紙、等が挙げられる。これらの支持体は、単層構成でもよく、2層以上の積層構成でもよい。
【0012】
−原紙−
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原紙に使用されるものを特に制限なく、各種の材料から選ぶことができる。例えば、針葉樹、広葉樹から選ばれる天然パルプ、ポリエチレン、ポリプロピレン等のプラスチック材料製の合成パルプ、或いは天然パルプと合成パルプの混合物等が挙げられる。
【0013】
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)を同時にバランス良く、かつ十分なレベルにまで向上させる点から、広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)が望ましいが、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)等を使用することもできる。
パルプ繊維は、繊維長のもともと短い広葉樹パルプを主体に使用することが適当である。
パルプの叩解には、ビータやリファイナー等を使用できる。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)には、必要に応じて、各種添加材、例えば、填料や、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、その他の薬剤などが添加される。
【0014】
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、等が挙げられる。
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等が挙げられる。
前記サイズ剤としては、例えば、脂肪酸塩、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等や、更には、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等が挙げられる。
【0015】
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等が挙げられる。
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、カチオン化澱粉等のカチオン性ポリマー等が挙げられる。
前記pH調整剤としては、例えば、苛性ソーダや、炭酸ソーダ等が挙げられる。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、蛍光増白剤等が挙げられる。
また、必要に応じて、柔軟化剤等を添加することもできる。柔軟化剤については、例えば、新・紙加工便覧(紙薬タイム社編)554〜555頁(1980年発行)に記載がある。
【0016】
表面サイズ処理に使用される処理液には、例えば、水溶性高分子、サイズ剤、耐水性物質、顔料、pH調整剤、染料、蛍光増白剤などが含まれていてもよい。水溶性高分子としては、例えば、カチオン化澱粉、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等が挙げられる。
【0017】
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、酸化チタン等が挙げられる。
原紙の材料の例としては、上記した天然パルプ紙の他に、合成パルプ紙、天然パルプと合成パルプの混抄紙、更には、各種の抄き合わせ紙を上げることができる。
【0018】
上記のような原紙は、電子写真用受像紙の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、或いは2.0を超える範囲では、電子写真用受像紙の剛性や、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ため、好ましくない。
【0019】
本発明においては、原紙の受像層側表面の王研式平滑度は、210秒以上、好ましくは、250秒以上である。王研式平滑度が、210秒未満であると、トナー画像の画質が不良となり、好ましくない。なお、上限は、特に限定されるものではないが、実際上、600秒程度、好ましくは、500秒程度が適当であろう。
ここで、王研式平滑度は、JAPAN TAPPI No.5 B法で規定される平滑度である。
【0020】
一般に、紙の「こし」は、叩解の様式の相違に基いて異なることが分かっており、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=ρc2(1−n2)
〔E:動的弾性率、ρ:密度、c:紙中の音速、n:ポアソン比〕
【0021】
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=ρc2
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)製)等の公知の各種機器を用いることができる。
【0022】
前記原紙の厚みは、通常、30〜500μm、好ましくは50〜300μm、より好ましくは100〜250μmであることが適当である。原紙の坪量は、例えば、好ましくは50〜250g/m2、より好ましくは100〜200g/m2の範囲にあることが好ましい。
【0023】
原紙としては、具体的には、上質紙や、例えば、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)〜(240)頁記載の紙等が好適なものとして挙げられる。
【0024】
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号公報に開示されているように、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、例えば、20質量%〜45質量%で、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、マシンカレンダー及びスーパーカレンダー等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。
【0025】
−合成紙−
前記合成紙は、セルロース以外のポリマー繊維を主成分とする紙であり、前記ポリマー繊維としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン繊維、などが挙げられる。
【0027】
−コート紙−
前記コート紙は、原紙等のシートに、各種の樹脂、ゴムラテックス又は高分子材料を片面又は両面に塗工した紙であり、用途に応じて、塗工量が異なる。このようなコート紙としては、例えば、アート紙、キャストコート紙、ヤンキー紙等が挙げられる。
【0028】
前記原紙等の表面に塗工する樹脂としては、熱可塑性樹脂を使用することが適当である。このような熱可塑性樹脂としては、例えば、以下の(イ)〜(チ)の熱可塑性樹脂を例示することができる。
【0029】
(イ)ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂や、エチレンやプロピレン等のオレフィンと、他のビニルモノマーとの共重合体樹脂や、アクリル樹脂等が挙げられる。
(ロ)エステル結合を有する熱可塑性樹脂である。例えば、ジカルボン酸成分(これらのジカルボン酸成分にはスルホン酸基、カルボキシル基等が置換していてもよい)と、アルコール成分(これらのアルコール成分には水酸基などが置換されていてもよい)との縮合により得られるポリエステル樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリブチルアクリレート等のポリアクリル酸エステル樹脂又はポリメタクリル酸エステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、スチレンアクリレート樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体樹脂、ビニルトルエンアクリレート樹脂等が挙げられる。
具体的には、特開昭59−101395号公報、同63−7971号公報、同63−7972号公報、同63−7973号公報、同60−294862号公報などに記載のものを挙げることができる。
また、市販品としては、東洋紡製のバイロン290、バイロン200、バイロン280、バイロン300、バイロン103、バイロンGK−140、バイロンGK−130;花王製のタフトンNE−382、タフトンU−5、ATR−2009、ATR−2010;ユニチカ製のエリーテルUE3500、UE3210、XA−8153、KZA−7049、KZA−1449;日本合成化学製のポリエスターTP−220、R−188;星光化学工業社製のハイロスシリーズの各種熱可塑性樹脂、等が挙げられる。
【0030】
(ハ)ポリウレタン樹脂等が挙げられる。
(ニ)ポリアミド樹脂、尿素樹脂等が挙げられる。
(ホ)ポリスルホン樹脂等が挙げられる。
(ヘ)ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−プロピオン酸ビニル共重合体樹脂等が挙げられる。
(ト)ポリビニルブチラール等の、ポリオール樹脂、エチルセルロース樹脂、酢酸セルロース樹脂等のセルロース樹脂等が挙げられる。
(チ)ポリカプロラクトン樹脂、スチレン−無水マレイン酸樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリエーテル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
なお、前記熱可塑性樹脂は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0031】
また、前記樹脂には、増白剤や、導電剤、填料、酸化チタン、群青、カーボンブラック等の顔料や染料等を必要に応じて含有させておくことができる。
【0032】
−ラミネート紙−
前記ラミネート紙は、原紙等のシートに、各種の樹脂、ゴム又は高分子シート又はフィルム等をラミネートした紙である。前記ラミネート材料としては、例えば、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリイミド、トリアセチルセルロース等が挙げられる。これらの樹脂は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0033】
前記ポリオレフィンは、一般に低密度ポリエチレンを用いて形成することが多いが、支持体の耐熱性を向上させるために、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等を用いるのが好ましい。特に、コストや、ラミネート適性等の点から、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を用いるのが最も好ましい。
【0034】
前記高密度ポリエチレンと、前記低密度ポリエチレンとのブレンドは、例えば、ブレンド比率(質量比)1/9〜9/1で用いられる。該ブレンド比率としては、2/8〜8/2が好ましく、3/7〜7/3がより好ましい。該支持体の両面に熱可塑性樹脂層を形成する場合、支持体の裏面は、例えば、高密度ポリエチレン、或いは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を用いて形成されるのが好ましい。ポリエチレンの分子量としては、特に制限はないが、メルトインデックスが、高密度ポリエチレン及び低密度ポリエチレンのいずれについても、1.0〜40g/10分の間のものであって、押出し適性を有するものが好ましい。
尚、これらのシート又はフィルムには、白色反射性を与える処理を行ってもよい。このような処理方法としては、例えば、これらのシート又はフィルム中に酸化チタンなどの顔料を配合する方法が挙げられる。
【0035】
前記支持体の厚みとしては、25μm〜300μmが好ましく、50μm〜260μmがより好ましく、75μm〜220μmが更に好ましい。該支持体の剛度としては、種々のものがその目的に応じて使用することが可能であり、写真画質の電子写真用受像シート用の支持体としては、カラー銀塩写真用の支持体に近いものが好ましい。
【0036】
[トナー受像層]
前記トナー受像層は、カラーや黒トナーを受容し、画像を形成するためのトナー受像層である。該トナー受像層は、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。
【0037】
−ポリエステル樹脂−
前記トナー受像層は、ポリエステル樹脂を含有する。
前記ポリエステル樹脂は、酸成分としてテレフタル酸を50mol%超える量含み、かつガラス転移温度(Tg)が65℃以上であることが必要であり、テレフタル酸を60mol%以上がより好ましい。
前記ポリエステル樹脂が酸成分としてテレフタル酸を50mol%以下含み、かつガラス転移温度(Tg)が65℃未満であると、折り曲げた時のトナー脱落、ひび割れ等が生じ、取り扱い性と耐接着性を両立させることが困難となる。
【0038】
前記ポリエステル樹脂は、テレフタル酸単位からなる酸成分と、アルコール成分とを縮重合させて得られるものである。前記縮重合の方法としては、特に限定されることなく公知の方法が用いられるが、特に好ましい方法としては、縮重合したポリエステル樹脂をさらに解重合させて所望の分子量のポリエステル樹脂を得る方法が挙げられる。
【0039】
前記酸成分としては、テレフタル酸を50mol%超える量含有することが必要であるが、その他の酸成分としては、例えば、イソフタル酸、オルソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、無水コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、水添ダイマー酸、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、ダイマー酸等の飽和又は不飽和の脂肪酸ジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、2,5−ノルボルネンジカルボン酸又はその無水物、テトラヒドロフタル酸又はその無水物等の脂環族ジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、トリメシン酸、エチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)、グリセロールトリス(アンヒドロトリメリテート)、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸等の3官能基以上の酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、5−ヒドロキシイソフタル酸等が挙げられ、これらの中でも、特にイソフタル酸が好ましい。
【0040】
前記アルコール成分としては、特に制限されないが二価のアルコールが好ましい。脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,9−ノナンジオール、2−エチル−2−ブチルプロパンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。
また、ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物としては、例えば、2,2−ビス(4−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン等が挙げられる。
【0041】
本発明に用いられるポリエステル樹脂は、数平均分子量が2500〜70000であることが好ましい。数平均分子量が2500未満では、樹脂エマルジョンを用いて形成した記録層の塗膜強度等の物性が劣る傾向があり、一方、70000を超えると樹脂のエマルジョン化が困難となる傾向があり、好ましくない。
【0042】
−自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョン−
本発明においては、前記ポリエステル樹脂を含むエマルジョンが、カルボキシル基を中和した自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンである。ここで、前記自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンとは、乳化剤等を用いることなく、水系溶媒中に自己分散し得るポリエステル樹脂を含む水系エマルジョンを意味する。
【0043】
前記自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンの製造方法は、特開2002−173582号公報などに記載されているように、前記テレフタル酸を50mol%超える量含み、かつガラス転移温度(Tg)が65℃以上であるポリエステル樹脂、親水性有機溶剤、ポリエステル樹脂のカルボキシル基をイオン化するための中和剤(すでにイオン化されている場合は不要)、水、これらすべての原料が含まれた状態で、40℃〜100℃で数分〜数時間、加熱攪拌するという方法を挙げることができる。この際、加熱温度が40℃未満では、自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンの粘度上昇が大きくなり、作業上好ましくない。
【0044】
−−水−−
前記水としては、例えば、イオン交換水等が挙げられる。水の使用量は、ポリエステル樹脂100質量部に対し、100〜2000質量部の範囲が好ましい。
【0045】
−−親水性有機溶剤−−
前記親水性有機溶剤としては、例えば、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、n−アミルアルコール、イソアミルアルコール、sec−アミルアルコール、tert−アミルアルコール、1−エチル−1−プロパノール、2−メチル−1−ブタノール、n−ヘキサノール、シクロヘキサノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチルブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸−n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸−sec−ブチル、酢酸−3−メトキシブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、炭酸ジエチル、炭酸ジメチル等のエステル類;エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等のグリコール誘導体;さらには、3−メトキシ−3−メチルブタノール、3−メトキシブタノール、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジアセトンアルコール、アセト酢酸エチル等が挙げられ、特にイソプロパノールが好ましい。
これらの親水性有機溶剤の使用量は、ポリエステル樹脂100質量部に対し、20〜100質量部の範囲が好ましい。
【0046】
−−中和剤−−
前記中和剤としては、例えば、アンモニア、トリエチルアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、アミノアタノールアミン、N−メチル−N,N−ジエタノールアミン、イソプロピルアミン、イミノビスプロピルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、3−エトキシプロピルアミン、3−ジエチルアミノプロピルアミン、sec−ブチルアミン、プロピルアミン、メチルアミノプロピルアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、メチルイミノビスプロピルアミン、3−メトキシプロピルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン等が挙げられ、特に低分子量アミンが好ましい。
【0047】
これらの中和剤の使用量は、少なくともポリエステル樹脂の酸価を中和できる量であれば良い。具体的には、用いる物質の種類、濃度等にも依存するため一概にはいえないが、例えばトリエチルアミンを用いた場合、上記のポリエステル樹脂の酸価を中和できる量に対して0.8〜2.0倍程度である。
【0048】
各成分の混合比は、カルボキシル基のイオン化及び水系に転相できさえすれば特に限定されるものではなく、上述のような混合比で一連の過程を行えば、所望の自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンを得ることができる。
【0049】
−−撹拌装置−−
前記加熱攪拌に用いる攪拌装置としては、液状物が攪拌できれば特に限定はされないが、自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンを短時間で得ることができることから、高速回転、高せん断が可能な攪拌装置、例えばホモミキサーやホモディスパーを使用することが好ましい。尚、通常は簡易的な蓋部を備え付け、常圧又は微加圧下で使用される。また、必要に応じて、0.1MPa以上の加圧が可能な装置を使用してもよい。
更に必要に応じて、このようにして得られた自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンから、有機溶剤を除去することにより、有機溶剤の含有率が低減された自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンを得ることができる。
前記有機溶媒の除去方法としては特に限定されず、例えば、液状物を攪拌できる装置に上述の自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンを投入し、常圧又は減圧下で自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンを加熱することにより、有機溶剤を容易に除去することができる。
前記製造方法によれば、多量の有機溶剤を使用する転相法に比べて、少量の有機溶剤で高固形分濃度の自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンを得ることができ、非常に経済的である。
【0050】
このようにして得られる自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョン中の樹脂の粒径は、好ましくは1〜300nm、更に好ましくは10〜250nmである。また、得られる自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンの濃度は、固形分として5〜50質量%である。
【0051】
−その他の樹脂−
前記トナー受像層には、上記ポリエステル樹脂以外にも、その他の樹脂を加えることが可能であり、前記樹脂としては、トナーとの相溶性に優れた樹脂を使用することが好ましく、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアクリル酸エステル、ポリスチレン等のビニル樹脂、ビスフェノール骨格やアルキレン骨格を有するジオールと、ポリアミド系樹脂、エチレンやプロピレン等のポリオレフィンと他のビニルモノマーとの共重合体、アイオノマー、エチルセルロース、酢酸セルロース等のセルロース系樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂等が挙げられる。
【0052】
また、前記トナー受像層におけるその他の成分としては、トナー受像層の熱力学的特性を改良する目的で添加される各種添加剤、例えば、可塑剤、滑り剤又は離形剤、マット剤、着色剤、フィラー、架橋剤、帯電制御剤、乳化物、分散物などのその他の添加剤が挙げられる。
【0053】
−可塑剤−
前記可塑剤としては、公知の樹脂用の可塑剤を特に制限なく使用することができる。該可塑剤は、トナーを定着する時の熱及び/又は圧力によって、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。
前記可塑剤としては、「化学便覧」(日本化学会編、丸善)や、「可塑剤−その理論と応用−」(村井孝一編著、幸書房)や、「可塑剤の研究 上」「可塑剤の研究 下」(高分子化学協会編)や、「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)等を参考にして選択することができる。
【0054】
前記可塑剤は、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、同59−178451号、同59−178453号、同59−178454号、同59−178455号、同59−178457号、同62−174754号、同62−245253号、同61−209444号、同61−200538号、同62−8145号、同62−9348号、同62−30247号、同62−136646号、同62−174754号、同62−245253号、同61−209444号、同61−200538号、同62−8145号、同62−9348号、同62−30247号、同62−136646号、特開平2−235694号各公報等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など)、アミド類(例えば、脂肪酸アミド類、スルホアミド類など)、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の化合物が挙げられる。
前記可塑剤は、樹脂に混合して使用することができる。
【0055】
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。この場合、該可塑剤の分子量としては、可塑化されるべきバインダー樹脂の分子量より低いものが好ましく、分子量が15000以下、好ましくは、5000以下であるものが適当である。また、ポリマー可塑剤の場合、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ことが好ましい。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。上記に挙げた化合物以外にも市販品として、例えば、旭電化工業製アデカサイザーPN−170、PN−1430;C.P.HALL社製品PARAPLEX−G−25、G−30、G−40;理化ハーキュレス製品エステルガム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等が挙げられる。
【0056】
前記可塑剤は、トナー粒子がトナー受像層に埋め込まれる際に生じる応力や歪み(弾性力や粘性などの物理的な歪み、分子やバインダー主鎖やペンダント部分などの物質収支による歪み等)を緩和するために任意に使用することができる。前記可塑剤は、トナー受像層中において、ミクロに分散された状態でもよいし、海島状にミクロに相分離した状態でもよいし、バインダー等の他の成分と充分に混合溶解した状態でもよい。
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%が更に好ましい。
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)等の目的で使用してもよい。
【0057】
−滑り剤・離型剤−
本発明で任意に使用することができる滑り剤又は離形剤は、本発明の電子写真用受像紙が定着時に定着加熱部材と接着しないようにすることを目的として添加される。
前記滑り剤又は離形剤としては、例えば、高級アルキル硫酸ナトリウム、高級脂肪酸高級アルコールエステル、カーボワックス、高級アルキルリン酸エステル、シリコーン化合物、変性シリコーン、硬化性シリコーン等が含まれる。
また、ポリオレフィンワックス、弗素系オイル、弗素系ワックス、カルナバワックス、マイクロクリスタリンワックス、シラン化合物も好ましく用いられる。
【0058】
前記滑り剤又は離形剤としては、米国特許2882157号、同3121060号、同3850640号、フランス特許2180465号、英国特許955061号、同1143118号、同1263722号、同1270578号、同1320564号、同1320757号、同2588765号、同2739891号、同3018178号、同3042522号、同3080317号、同3082087号、同3121060号、同3222178号、同3295979号、同3489567号、同3516832号、同3658573号、同3679411号、同3870521号の各明細書、特開昭49−5017号、同51−141623号、同54−159221号、同56−81841号の各公報、及びリサーチ・ディスクロージャー(Research Disclosure) 13969号に記載されている。
【0059】
滑り剤又は離形剤の使用量は、5〜500mg/m2、好ましくは、10〜200mg/m2であることが適当である。定着部での定着部材へのオフセットを防止する目的のオイルを用いない、いわゆるオイルレス定着の場合の好ましい滑り剤又は離形剤の量は、例えば、30〜3000mg/m2、好ましくは、100〜1500mg/m2である。
ワックス系の滑り剤又は離形剤は、有機溶剤に溶解しにくいため、水分散物を調製し、熱可塑性樹脂溶液との分散液を調製して、塗布するのが好ましい。この場合、ワックス系の滑り剤又は離形剤は、熱可塑性樹脂中に微粒子の形で存在する。この場合、滑り剤の使用量は、5〜10000mg/m2、好ましくは、50〜5000mg/m2である。
滑り剤又は離型剤としては、例えば、シリコーン系化合物や、フッ素化合物、ワックス等が挙げられる。
【0060】
滑り剤又は離型剤としては、一般的には幸書房「改訂 ワックスの性質と応用」や、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、特登第2838498号、同2949558号、特開昭50−117433号、同52−52640号、同57−148755号、同61−62056号、同61−62057号、同61−118760号、特開平2−42451号、同3−41465号、同4−212175号、同4−214570号、同4−263267号、同5−34966号、同5−119514号、同6−59502号、同6−161150号、同6−175396号、同6−219040号、同6−230600号、同6−295093号、同7−36210号、同7−43940号、同7−56387号、同7−56390号、同7−64335号、同7−199681号、同7−223362号、同7−287413号、同8−184992号、同8−227180号、同8−248671号、同8−248799号、同8−248801号、同8−278663号、同9−152739号、同9−160278号、同9−185181号、同9−319139号、同9−319143号、同10−20549号、同10−48889号、同10−198069号、同10−207116号、同11−2917号、同11−44969号、同11−65156号、同11−73049号、同11−194542号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や、フッ素化合物、ワックス等が好適に使用される。また、これら化合物を複数組合わせて使用することもできる。
【0061】
具体的には、シリコーン系化合物としては、シリコーンオイルとして無変性シリコーンオイル(具体的には、ジメチルシロキサンオイルや、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、フェニルメチルシリコーンオイル、市販品として信越化学工業製KF−96、KF−96L、KF−96H、KF−99、KF−50、KF−54、KF−56、KF−965、KF−968、KF−994、KF−995、HIVAC F−4、F−5;東レ・ダウコーニング・シリコーン製SH200、SH203、SH490、SH510、SH550、SH710、SH704、SH705、SH7028A、SH7036、SM7060、SM7001、SM7706、SH7036、SH8710、SH1107、SH8627;東芝シリコーン製TSF400、TSF401、TSF404、TSF405、TSF431、TSF433、TSF434、TSF437、TSF450シリーズ、TSF451シリーズ、TSF456、TSF458シリーズ、TSF483、TSF484、TSF4045、TSF4300、TSF4600、YF33シリーズ、YF−3057、YF−3800、YF−3802、YF−3804、YF−3807、YF−3897、XF−3905、XS69−A1753、TEX100、TEX101、TEX102、TEX103、TEX104、TSW831、など)、アミノ変性シリコーンオイル(市販品として信越化学工業製KF−857、KF−858、KF−859、KF−861、KF−864、KF−880、東レ・ダウコーニング・シリコーン製SF8417、SM8709、東芝シリコーン製TSF4700、TSF4701、TSF4702、TSF4703、TSF4704、TSF4705、TSF4706、TEX150、TEX151、TEX154など)、カルボキシ変性シリコーンオイル(市販品として東レ・ダウコーニング・シリコーン製BY16−880、東芝シリコーン製TSF4770、XF42−A9248など)、カルビノール変性シリコーンオイル(市販品として東芝シリコーン製XF42−B0970など)、ビニル変性シリコーンオイル(市販品として東芝シリコーン製XF40−A1987など)、エポキシ変性シリコーンオイル(市販品として東レ・ダウコーニング・シリコーン製SF8411、SF8413;東芝シリコーン製TSF3965、TSF4730、TSF4732、XF42−A4439、XF42−A4438、XF42−A5041、XC96−A4462、XC96−A4463、XC96−A4464、TEX170など)、ポリエーテル変性シリコーンオイル(市販品として信越化学工業製KF−351(A)、KF−352(A)、KF−353(A)、KF−354(A)、KF−355(A)、KF−615(A)、KF−618、KF−945(A);東レ・ダウコーニング・シリコーン製SH3746、SH3771、SF8421、SF8419、SH8400、SF8410;東芝シリコーン製TSF4440、TSF4441、TSF4445、TSF4446、TSF4450、TSF4452、TSF4453、TSF4460など)、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(市販品として東レ・ダウコーニング・シリコーン製SF8427、SF8428、東芝シリコーン製TSF4750、TSF4751、XF42−B0970など)、アルキル変性シリコーンオイル(市販品として東レ・ダウコーニング・シリコーン製SF8416、東芝シリコーン製TSF410、TSF411、TSF4420、TSF4421、TSF4422、TSF4450、XF42−334、XF42−A3160、XF42−A3161など)、フッ素変性シリコーンオイル(市販品として東レ・ダウコーニング・シリコーン製FS1265、東芝シリコーン製FQF501など)、シリコーンゴムやシリコーン微粒子(市販品として東レ・ダウコーニング・シリコーン製SH851U、SH745U、SH55UA、SE4705U、SH502UA&B、SRX539U、SE6770U−P、DY38−038、DY38−047、トレフィルF−201、F−202、F−250、R−900、R−902A、E−500、E−600、E−601、E−506、BY29−119;東芝シリコーン製トスパール105、120、130、145、240、3120など)、シリコーン変性樹脂(具体的には、オレフィン樹脂やポリエステル樹脂、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−アクリル樹脂などやこれらの共重合樹脂をシリコーン変性した化合物など、市販品として大日精化製ダイアロマーSP203V、SP712、SP2105、SP3023;日本油脂製モディパーFS700、FS710、FS720、FS730、FS770;東亜合成化学製サイマックUS−270、US−350、US−352、US−380、US−413、US−450、レゼダGP−705、GS−30、GF−150、GF−300;東レ・ダウコーニング・シリコーン製SH997、SR2114、SH2104、SR2115、SR2202、DCI−2577、SR2317、SE4001U、SRX625B、SRX643、SRX439U、SRX488U、SH804、SH840、SR2107、SR2115;東芝シリコーン製YR3370、TSR1122、TSR102、TSR108、TSR116、TSR117、TSR125A、TSR127B、TSR144、TSR180、TSR187、YR47、YR3187、YR3224、YR3232、YR3270、YR3286、YR3340、YR3365、TEX152、TEX153、TEX171、TEX172など)、反応性シリコーン化合物(具体的には、付加反応型や、過酸化物硬化型、紫外線硬化型があり、市販品として東芝シリコーン製TSR1500、TSR1510、TSR1511、TSR1515、TSR1520、YR3286、YR3340、PSA6574、TPR6500、TPR6501、TPR6600、TPR6702、TPR6604、TPR6700、TPR6701、TPR6705、TPR6707、TPR6708、TPR6710、TPR6712、TPR6721、TPR6722、UV9300、UV9315、UV9425、UV9430、XS56−A2775、XS56−A2982、XS56−A3075、XS56−A3969、XS56−A5730、XS56−A8012、XS56−B1794、SL6100、SM3000、SM3030、SM3200、YSR3022など)などが挙げられる。
【0062】
前記フッ素化合物としては、フッ素オイル(市販品としてダイキン工業製ダイフロイル#1、#3、#10、#20、#50、#100、ユニダインTG−440、TG−452、TG−490、TG−560、TG−561、TG−590、TG−652、TG−670U、TG−991、TG−999、TG−3010、TG−3020、TG−3510;トーケムプロダクツ製MF−100、MF−110、MF−120、MF−130、MF−160、MF−160E;旭硝子製サーフロンS−111、S−112、S−113、S−121、S−131、S−132、S−141、S−145;三井フロロケミカル製FC−430、FC−431など)、フッ素ゴム(市販品として東レ・ダウコーニング・シリコーン製LS63Uなど)、フッ素変性樹脂(市販品として日本油脂製モディパーF200、F220、F600、F2020、F3035;大日精化製ダイアロマーFF203、FF204;旭硝子製サーフロンS−381、S−383、S−393、SC−101、SC−105、KH−40、SA−100;トーケムプロダクツ製EF−351、EF−352、EF−801、EF−802、EF−601、TFE、TFEA、TFEMA、PDFOH;住友3M製THV−200Pなど)、フッ素スルホン酸化合物(市販品としてトーケムプロダクツ製EF−101、EF−102、EF−103、EF−104、EF−105、EF−112、EF−121、EF−122A、EF−122B、EF−122C、EF−123A、EF−123B、EF−125M、EF−132、EF−135M、EF−305、FBSA、KFBS、LFBSなど)、フルオロスルホン酸、フッ素酸化合物や塩(具体的には無水フッ酸、稀フッ酸、ホウフッ酸、ホウフッ化亜鉛、ホウフッ化ニッケル、ホウフッ化錫、ホウフッ化鉛、ホウフッ化銅、ケイフッ酸、フッ化チタン酸カリウム、パーフルオロカプリル酸、パーフルオロオクタン酸アンモニウムなど)、無機フッ化物(具体的にはフッ化アルミニウム、ケイフッ化カリウム、フッ化ジルコン酸カリウム、フッ化亜鉛4水和物、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、フッ化バリウム、フッ化錫、フッ化カリウム、酸性フッ化カリウム、フッ化マグネシウム、フッ化チタン酸、フッ化ジルコン酸、六フッ化リン酸アンモニウム、六フッ化リン酸カリウムなど)などが挙げられる。
【0063】
前記ワックスとしては、石油ワックスとして、パラフィンワックス(市販品として日本精鑞製パラフィンワックス155、150、140、135、130、125、120、115、HNP−3、HNP−5、HNP−9、HNP−10、HNP−11、HNP−12、HNP−14G、SP−0160、SP−0145、SP−1040、SP−1035、SP−3040、SP−3035、NPS−8070、NPS−L−70、OX−2151、OX−2251、EMUSTAR−0384、EMUSTAR−0136;中京油脂製セロゾール686、428、651−A、A、H−803、B−460、E−172、866、K−133、ハイドリンD−337、E−139;日石三菱石油製125°パラフィン、125°FD、130°パラフィン、135°パラフィン、135°H、140°パラフィン、140°N、145°パラフィン、パラフィンワックスMなど);マイクロクリスタリンワックス(市販品として日本精鑞製Hi−Mic−2095、Hi−Mic−3090、Hi−Mic−1080、Hi−Mic−1070、Hi−Mic−2065、Hi−Mic−1045、Hi−Mic−2045、EMUSTAR−0001、EMUSTAR−042X;中京油脂製セロゾール967、M;日石三菱石油製155マイクロワックス、180マイクロワックスなど)、ペトロラタム(市販品として日本精鑞製OX−1749、OX−0450、OX−0650B、OX−0153、OX−261BN、OX−0851、OX−0550、OX−0750B、JP−1500、JP−056R、JP−011Pなど);フィッシャートロプシュワックス(市販品として日本精鑞製FT100、FT−0070など)などが挙げられる。酸アミド化合物或いは酸イミド化合物(具体的には、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミドなど、市販品として中京油脂製セロゾール920、B−495、ハイミクロンG−270、G−110、ハイドリンD−757など)、変性ワックスとしてアミン変性ポリプロピレン(市販品として三洋化成製QN−7700)、アクリル酸変性やフッ素変性、オレフィン変性ワックス、ウレタン型ワックス(市販品として日本精鑞製NPS−6010、HAD−5090など)、アルコール型ワックス(市販品として日本精鑞製NPS−9210、NPS−9215、OX−1949、XO−020Tなど)などが挙げられる。
【0064】
水素化ワックスとして硬化ひまし油(市販品として伊藤製油製カスターワックスなど)、ヒマシ油誘導体(市販品として伊藤製油製の脱水ヒマシ油DCO、DCO Z−1、DCO Z−3、ヒマシ油脂肪酸CO−FA、リシノレイン酸、脱水ヒマシ油脂肪酸DCO−FA、脱水ヒマシ油脂肪酸エポキシエステルD−4エステル、ヒマシ油系ウレタンアクリレートCA−10、CA−20、CA−30、ヒマシ油誘導体MINERASOL S−74、S−80、S−203、S−42X、S−321、特殊ヒマシ油系縮合脂肪酸MINERASOL RC−2、RC−17、RC−55、RC−335、特殊ヒマシ油系縮合脂肪酸エステルMINERASOL LB−601、LB−603、LB−604、LB−702、LB−703、#11、L−164、など)、ステアリン酸(市販品として伊藤製油製の12−ヒドロキシステアリン酸など)、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(市販品として伊藤製油製のセバシン酸など)、ウンデシレン酸(市販品として伊藤製油製のウンデシレン酸など)、ヘプチル酸(市販品として伊藤製油製のヘプチル酸など)、マレイン酸、高度マレイン化油(市販品として伊藤製油製のHIMALEIN DC−15、LN−10、00−15、DF−20、SF−20など)、吹込油(市販品として伊藤製油製のセルボノール#10、#30、#60、R−40、S−7など)、シクロペンタジエン化油(市販品として伊藤製油製のCPオイル、CPオイル−Sなど)などの合成ワックス等が挙げられる。
【0065】
天然ワックスとしては、植物系ワックス及び鉱物系ワックスの少なくともいずれかであるのが好ましく、特に植物系ワックスが好ましい。また該天然ワックスとしては、特に、前記トナー受像層の熱可塑性樹脂として水系の熱可塑性樹脂を用いた場合の相溶性等の点で、水分散型ワックスが好ましい。
【0066】
前記植物系ワックスとしては、例えば、カルナバワックス(市販品として日本精鑞製EMUSTAR−0413、中京油脂製セロゾール524など)、ヒマシ油(市販品として伊藤製油製精製ヒマシ油など)、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、動物系ワックスとして蜜蝋、ラノリン、鯨蝋、ステ蝋(鯨油)、及び、羊毛蝋等が挙げられる。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℃のカルナバワックスが特に好ましい。
【0067】
前記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、セレシン等の天然ワックスや、脂肪酸エステル(市販品として新日本理化製サンソサイザーDOA、AN−800、DINA、DIDA、DOZ、DOS、TOTM、TITM、E−PS、nE−PS、E−PO、E−4030、E−6000、E−2000H、E−9000H、TCP、C−1100など)、合成炭化水素としてポリエチレンワックス(市販品として中京油脂製ポリロンA、393、H−481;三洋化成製サンワックスE−310、E−330、E−250P、LEL−250、LEL−800、LEL−400Pなど)、ポリプロピレンワックス(市販品として三洋化成製ビスコール330−P、550−P、660−P)等が挙げられる。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特に好ましい。
【0068】
前記天然ワックスの前記トナー受像層(表面)における含有量(g/m2)としては、0.1〜4g/m2が好ましく、0.2〜2g/m2が好ましい。
前記含有量が、0.1g/m2未満であると、耐オフセット性、耐接着性が特に不充分となることがある一方、4g/m2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。
【0069】
前記天然ワックスの融点(℃)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。
【0070】
本発明のトナー受像層に任意に添加される滑り剤又は離型剤としては、これらの誘導体や、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。
本発明で使用される滑り剤又は離型剤は、トナー受像層の質量を基準として、例えば、0.1〜10質量%、好ましくは、0.3〜8.0質量%、特に好ましくは、0.5〜5.0質量%とすることが適当である。
前記滑り剤又は離型剤の使用量は、5〜500mg/m2であることが好ましい。より好ましくは10〜200mg/m2である。定着部での定着部材へのオフセットを防止する目的のオイルを用いない、いわゆるオイルレス定着の場合、滑り剤の量は、例えば、30〜3000mg/m2、好ましくは100〜1500mg/m2であることが適当である。
【0071】
−マット剤−
前記マット剤は、例えば、受像シート同士の接着防止及び電子写真装置における紙詰まり防止のために使用される。マット剤としては、種々の公知のものが挙げられる。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)及びガラスが挙げられる。
【0072】
前記無機マット剤としては、例えば、西独特許2529321号、英国特許760775号、同1260772号、米国特許1201905号、同2192241号、同3053662号、同3062649号、同3257206号、同3322555号、同3353958号、同3370951号、同3411907号、同3437484号、同3523022号、同3615554号、同3635714号、同3769020号、同4021245号、同4029504号の各明細書に記載されたものが挙げられる。
【0073】
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)及び合成樹脂が含まれる。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。水不溶性又は水難溶性の合成樹脂の例には、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及びポリ塩化ビニリデンが含まれる。
以上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。
【0074】
前記コポリマーの場合、少量の親水性の繰り返し単位が含まれていてもよい。親水性の繰り返し単位を形成するモノマーの例には、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)アクリレート及びスチレンスルホン酸が含まれる。
有機マット剤としては、例えば、英国特許1055713号、米国特許1939213号、同2221873号、同2268662号、同2322037号、同2376005号、同2391181号、同2701245号、同2992101号、同3079257号、同3262782号、同3443946号、同3516832号、同3539344号、同3591379号、同3754924号、同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、二種類以上の固体粒子を併用してもよい。固体粒子の平均粒径は、例えば、1〜100μm、好ましくは、4〜30μmであることが適当である。固体粒子の使用量は、0.01〜0.5g/m2、好ましくは、0.02〜0.3g/m2であることが適当である。
【0075】
−着色剤−
前記着色剤としては、蛍光増白剤、白色顔料、有色顔料、染料等が挙げられる。
前記蛍光増白剤は、近紫外部に吸収を持ち、400〜500nmに蛍光を発する化合物で、公知の蛍光増白剤が特に制限なく各種使用することができる。該蛍光増白剤としては、K.VeenRataraman編“The Chemistry of Synthetic Dyes”V巻8章に記載されている化合物を好適に挙げることができる。具体的には、スチルベン系化合物や、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。それらの例としては、住友化学製ホワイトフルファーPSN、PHR、HCS、PCS、B;Ciba−Geigy社製UVITEX−OBなどが挙げられる。
【0076】
前記白色顔料としては、フィラーの項で述べた無機顔料(例えば、酸化チタン、炭酸カルシウム他)を用いることができる。有色顔料としては、特開昭63−44653号公報等に記載されている各種顔料及びアゾ顔料(例えば、アゾレーキ;カーミン6B、レッド2B、不溶性アゾ;モノアゾイエロ、ジスアゾイエロ、ピラゾロオレンジ、バルカンオレンジ、縮合アゾ系;クロモフタルイエロ、クロモフタルレッド)、多環式顔料(例えば、フタロシアニン系;銅フタロシアニンブルー、銅フタロシアニングリーン、シオキサジン系;ジオキサジンバイオレット、イソインドリノン系;イソインドリノンイエロ、スレン系;ペリレン、ペリノン、フラバントロン、チオインジゴ、レーキ顔料(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)又無機顔料(例えば、酸化物、二酸化チタン、ベンガラ、硫酸塩;沈降性硫酸バリウム、炭酸塩;沈降性炭酸カルシウム、硅酸塩;含水硅酸塩、無水硅酸塩、金属粉;アルミニウム粉、ブロンズ粉、亜鉛末、カーボンブラック、黄鉛、紺青等が挙げられる。
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。これらの中でも、前記顔料としては、特に酸化チタンが好ましい。
【0077】
前記顔料の形状としては、特に制限はないが、画像定着時の伝熱性(低熱伝導性)に優れる点で、中空粒子形状であるのが好ましい。
【0078】
前記染料としては、公知の種々の染料を用いることができる。
油溶性染料としては、アントラキノン系化合物、アゾ系化合物などが挙げられる。
水不溶性染料の具体例としては、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等の建染染料、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等の分散染料、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等の油溶性染料が挙げられる。
【0079】
また、銀塩写真で用いられているカラードカプラーも好ましく用いることができる。
【0080】
前記着色剤の、前記トナー受像層(表面)における含有量(g/m2)としては、0.1〜8g/m2が好ましく、0.5〜5g/m2がより好ましい。
前記着色剤の含有量が0.1g/m2に満たないと、トナー受像層における光透過率が高くなり、一方、着色剤の含有量が8g/m2を超えると、ヒビ割れ、耐接着等の取り扱い性が悪いことがある。
また、着色剤の中でも顔料の添加量は、上述したように、トナー受像層を構成する熱可塑性樹脂の質量に基づいて、40質量%未満、好ましくは、30質量%未満、より好ましくは、20質量%未満であることが好ましい。
【0081】
−フィラー−
前記フィラーとしては、有機又は無機のフィラーが挙げられ、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が用いることができる。該フィラーとしては、「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)等を参考にして選択することができる。
また、前記フィラーとして、各種無機フィラー(又は顔料)を用いることができる。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、ムライト等が挙げられる。フィラーとしては、特に、シリカや、アルミナが好ましい。これらのフィラーは、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。
【0082】
前記シリカには、球状シリカと無定形シリカが含まれる。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。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。シリカとしては、コロイド状シリカが好ましい。シリカの平均粒径としては、4〜120nmが好ましく、4〜90nmがより好ましい。
前記シリカは、多孔質であるのが好ましい。多孔質シリカの平均孔径は、50〜500nmが好ましい。また、多孔質シリカの質量当りの平均孔容積は、例えば、0.5〜3ml/gが好ましい。
【0083】
前記アルミナには、無水アルミナ及びアルミナ水和物が含まれる。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を用いることができる。無水アルミナよりもアルミナ水和物の方が好ましい。アルミナ水和物としては、一水和物又は三水和物を用いることできる。一水和物には、擬ベーマイト、ベーマイト及びダイアスポアが含まれる。三水和物には、ジブサイト及びバイヤライトが含まれる。アルミナの平均粒径としては、4〜300nmが好ましく、4〜200nmがより好ましい。アルミナは、多孔質であるのが好ましい。多孔質アルミナの平均孔径としては、50〜500nmが好ましい。多孔質アルミナの質量当りの平均孔容積としては、0.3〜3ml/g程度が好ましい。
【0084】
前記アルミナ水和物は、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できる。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。
前記フィラーは、添加する層のバインダーの乾燥質量に基づいて、5〜2000質量%であることが好ましい。
【0085】
−架橋剤−
前記架橋剤は、トナー受像層の保存安定性や、熱可塑性等を調整するために配合することができる。このような架橋剤としては、反応基としてエポキシ基や、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が用いられる。
【0086】
前記架橋剤として、これとは別に、水素結合や、イオン結合、配位結合等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も用いることができる。
前記架橋剤としては、樹脂用のカップリング剤や、硬化剤、重合剤、重合促進剤、凝固剤、造膜剤、造膜助剤等として公知の化合物を用いることができる。カップリング剤の例としては、例えば、クロロシラン類や、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)等に挙げられた公知のものを用いることができる。
【0087】
−帯電制御剤−
本発明のトナー受像層には、トナーの転写や、付着等を調整したり、トナー受像層の帯電接着を防止するために、帯電調整剤を含有させることが好ましい。前記帯電調整剤としては、従来から公知の各種帯電調整剤を使用することができる。このような帯電調整剤としては、例えば、カチオン界面活性剤や、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等の他、高分子電解質、導電性金属酸化物等を使用できる。例えば、第4級アンモニウム塩や、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等のカチオン系帯電防止剤、アルキルホスフェート、アニオン系ポリマー等のアニオン系帯電防止剤、脂肪酸エステル、ポリエチレンオキサイド等のノニオン系帯電防止剤が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0088】
トナーが負電荷を有する場合、トナー受像層に配合される帯電調整剤としては、例えば、カチオンやノニオンが好ましい。
導電性金属酸化物としては、例えば、ZnOや、TiO2、SnO2、Al2O3、In2O3、SiO2、MgO、BaO、MoO3等を挙げることができる。これらの導電性金属酸化物は、単独で使用しても良く、これらの複合酸化物で使用しても良い。また、金属酸化物は、異種元素を更に含有させてもよく、例えば、ZnOに対して、Al、In等、TiO2に対してNb、Ta等、SnO2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。
【0089】
−その他の添加剤−
本発明のトナー受像層に使用され得る材料には、出力画像の安定性改良、またトナー受像層自身の安定性改良のため各種添加剤を含めることができる。この目的のための添加剤としては、種々の公知の酸化防止剤、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、防かび剤等が挙げられる。
【0090】
前記酸化防止剤としては、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、ヒンダードフェノール)、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が挙げられる。なお、酸化防止剤については、特開昭61−159644号公報などに記載されている。
【0091】
前記老化防止剤としては、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。
【0092】
前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール化合物(米国特許3533794号明細書記載)、4−チアゾリドン化合物(米国特許3352681号明細書記載)、ベンゾフェノン化合物(特開昭46−2784号公報記載)及び紫外線吸収ポリマー(特開昭62−260152号公報記載)が挙げられる。
【0093】
前記金属錯体としては、例えば、米国特許4241155号、同4245018号、同4254195号の各明細書、特開昭61−88256号、同62−174741号、同63−199248号、特開平1−75568号、同1−74272号の各公報に記載されているものが適当である。
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、光安定剤も好ましく用いられる。
【0094】
本発明のトナー受像層に使用され得る材料には、上述したように公知の写真用添加剤を添加することができる。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)、同No.18716(1979年11月)及び同No.307105(1989年11月)に記載されており、その該当箇所を下記にまとめて示す。
添加剤の種類 RD17643 RD18716 RD307105
1.増白剤 24頁 648 頁右欄 868 頁
2.安定剤 24頁〜25頁 649 頁右欄 868〜870 頁
3.光吸収剤 25頁〜26頁 649 頁右欄 873 頁
(紫外線吸収剤)
4.色素画像安定剤 25頁 650 頁右欄 872 頁
5.硬膜剤 26頁 651 頁左欄 874〜875 頁
6.バインダー 26頁 651 頁左欄 873〜874 頁
7.可塑剤、潤滑剤 27頁 650 頁右欄 876 頁
8.塗布助剤 26頁〜27頁 650 頁右欄 875〜876 頁
(界面活性剤)
9.スタチック防止剤 27頁 650 頁右欄 876〜877 頁
10.マット剤 878〜879 頁
【0095】
本発明のトナー受像層は、乾燥後の塗布質量が、例えば、1〜20g/m2、好ましくは、4〜15g/m2になるように塗布される。また、トナー受像層の厚みは、例えば、1〜20μm、好ましくは、4〜15μmの範囲にあることが適当である。
前記トナー受像層の厚みとしては、特に制限はないが、1〜30μmが好ましく、2〜20μmがより好ましい。
【0096】
〔トナー受像層の諸物性〕
前記トナー受像層は、白色度が高いのが好ましい。該白色度としては、JISP 8123に規定される方法で測定して、85%以上が好ましい。また、440nm〜640nmの波長域で、分光反射率が85%以上、かつ同波長域の最大分光反射率と最低分光反射率の差が5%以内が好ましい。更には、400nm〜700nmの波長域で分光反射率が85%以上、かつ同波長域の最大分光反射率と最低分光反射率の差が5%以内がより好ましい。
また、前記白色度としては、具体的には、CIE 1976(L*a*b*)色空間において、L*値が80以上であるのが好ましく、85以上であるのが好ましく、90以上であるのがより好ましい。また、白色の色味はできるだけニュートラルであるのが好ましい。白色色味としては、L*a*b*空間において、(a*)2+(b*)2の値が50以下であるのが好ましく、18以下であるのがより好ましく、5以下であるのが更に好ましい。
【0097】
前記トナー受像層としては、光沢性が高いのが好ましい。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、45度光沢度が60以上であるのが好ましく、75以上であるのがより好ましく、90以上であるのが更に好ましい。
但し、光沢度は110以下であることが好ましい。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。
尚、前記光沢度は、JIS Z 8741に基づいて測定することができる。
【0098】
前記トナー受像層は、平滑性が高いのが好ましい。該平滑度としては、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、算術平均粗さ(Ra)が3μm以下であるのが好ましく、1μm以下であるのがより好ましく、0.5μm以下であるのが更に好ましい。
尚、算術平均粗さは、JIS B 0601、B 0651、B 0652に基づいて測定することができる。
【0099】
前記トナー受像層は、以下の項目の内の1項目の物性を有することが好ましく、更に好ましくは、複数の項目、最も好ましくは、全ての項目の物性を有することが適当である。
(1)トナー受像層のTg(ガラス転移温度)が30℃以上、トナーのTg+20℃以下である。
(2)トナー受像層のT1/2(1/2法軟化点)が、60〜200℃、好ましくは、80〜170℃。ここで、1/2法軟化点は、特定の装置を使用し、特定の条件の下で、所定の押出加重を加えながら、初期設定温度(例えば、50℃)で余熱時間、例えば、300秒後に、所定の等速昇温速度で昇温した時の各温度における流出開始時と終了時のピストンストロークの差の2分の1となる温度で評価される。
(3)トナー受像層のTfb(流出開始温度)が、40〜200℃、好ましくは、トナー受像層のTfbが、トナーのTfb+50℃以下である。
(4)トナー受像層の粘度が1×105CPになる温度が、40℃以上、トナーのそれより低い。
(5)トナー受像層の定着温度における貯蔵弾性率(G')が、1×102〜1×105Pa、損失弾性率(G”)が、1×102〜1×105Paである。
(6)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')が、0.01〜10である。
(7)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〜+2500である。
(8)溶融トナーのトナー受像層上の傾斜角が、50度以下、特に40度以下である。 また、トナー受像層としては、特許第2788358号明細書、特開平7−248637号、同8−305067号、同10−239889号公報等に開示されている物性等を満足するものが好ましい。
【0100】
前記(1)の物性は、示差走査熱量測定装置(DSC)により測定することができる。前記(2)〜(3)の物性は、例えば、島津製作所製フローテスターCFT−500又は500Dを用いて測定することができる。前記(5)〜(7)の物性は、回転型レオメーター(例えば、レオメトリック社製ダイナミックアナライザーRADII)を用いて測定することができる。前記(8)の物性は、協和界面科学(株)製の接触角測定装置を用い、特開平8−334916号公報に開示した方法で測定することができる。
【0101】
前記トナー受像層としては、1×106〜1×1015Ω/cm2の範囲(25℃、65%RHの条件にて)の表面電気抵抗を有するのが好ましい。
前記表面抵抗が1×106Ω/cm2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る一方、表面電気抵抗が、1×1015Ω/cm2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、また複写時にミスフィード、重送、放電マーク、トナー転写ヌケ等が発生することがある。
【0102】
尚、前記支持体に対し、トナー受像層と反対側の面の表面電気抵抗としては、5×108〜3.2×1010Ω/cm2が好ましく、1×109〜1×1010Ω/cm2がより好ましい。
本発明において、前記表面電気抵抗の測定は、JIS K 6911に準拠し、サンプルを温度20℃、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)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られる。
【0103】
[その他の層]
前記その他の層としては、例えば、表面保護層、バック層、密着改良層、中間層、下塗り層、クッション層、帯電調節(防止)層、反射層、色味調製層、保存性改良層、接着防止層、アンチカール層、及び、平滑化層等が挙げられる。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。
【0104】
−表面保護層−
前記表面保護層は、本発明の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等の目的で、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。表面保護層には、バインダーとして各種の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等を用いることができ、前記トナー受像層と同種の樹脂を用いるのが好ましい。但し、熱力学的特性や、静電特性等は、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。
【0105】
前記表面保護層には、トナー受像層に使用可能な、前述の各種の添加剤を配合することができる。特に、前記表面保護層には、本発明で使用する離型剤と共に、他の添加剤、例えば、マット剤等を配合することができる。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。
本発明の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。
【0106】
−バック層−
前記バック層は、本発明の電子写真用受像シートにおいて、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、機器通過性改良等の目的で、支持体に対して、トナー受像層の反対側に設けられるのが好ましい。
前記バック層の色としては、特に制限はないが、本発明の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受像シートの場合、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。バック層には、上記で説明した各種の添加剤を用いることができる。このような添加剤として、特にマット剤や、帯電調整剤等を配合することが適当である。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、定着ローラ等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。
【0107】
−密着改良層等−
前記密着改良層は、本発明の電子写真用受像シートにおいて、支持体及びトナー受像層の密着性を改良する目的で、形成するのが好ましい。密着改良層には、前述の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。また、本発明の電子写真用受像シートには、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、更にクッション層等を設けるのが好ましい。
【0108】
−中間層−
前記中間層は、例えば、支持体及び密着改良層の間、密着改良層及びクッション層の間、クッション層及びトナー受像層の間、トナー受像層及び保存性改良層との間等に形成することができる。もちろん、支持体、トナー受像層、及び、中間層からなる電子写真用受像シートの場合には、中間層は、例えば、支持体及びトナー受像層の間に存在させることができる。
【0109】
なお、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定することができるが、例えば、50〜350μmが好ましく、100〜280μmがより好ましい。
【0110】
<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、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、結着樹脂と着色剤とを少なくとも含有し、必要に応じて離型剤、その他の成分を含有する。
【0111】
−トナー 結着樹脂−
前記結着樹脂としては、スチレン、パラクロルスチレンなどのスチレン類;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、酪酸ビニルなど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など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、アクリルアミドなど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など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−ビニルピロリドンなどのN−ビニル化合物類;メタクリル酸、アクリル酸、桂皮酸などのビニルカルボン酸類などビニル系モノマーの単独重合体やその共重合体、更には各種ポリエステル類を使用することができ、各種ワックス類を併用することも可能である。
これらの樹脂の中で、特に本発明のトナー受像層に用いたものと同一系統の樹脂を用いるのが好ましい。
【0112】
−トナー 着色剤−
前記着色剤としては、通常トナーに用いられているものを制限なく使用することができ、例えば、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の種々の顔料が挙げられる。また、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、キサンテン系などの各種染料などが挙げられる。これら着色剤は1種単独で使用してもよいし、複数種類を併せて使用してもよい。
着色剤の含有量は、2〜8質量%の範囲が好ましい。着色剤の含有量が2質量%以上であれば着色力が弱くなることもなく、一方、8質量%以下であれば、透明性が損なわれることもないので好ましい。
【0113】
−トナー 離型剤−
前記離型剤としては、原理的には、公知のワックス全てが使用可能であるが、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、ウレタン化合物など窒素を含有する極性ワックスなどが特に有効である。ポリエチレンワックスについては分子量が1000以下のものが特に有効であり、300〜1000の範囲がより好ましい。
【0114】
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ので好適である。分子量の好ましい範囲は300〜1000である。原料は、ジイソシアン酸化合物類とモノアルコール類との組み合わせ、モノイソシアン酸とモノアルコールとの組み合わせ、ジアルコール類とモノイソシアン酸との組み合わせ、トリアルコール類とモノイソシアン酸との組み合わせ、トリイソシアン酸化合物類とモノアルコール類との組み合わせなど、種々の組み合わせを選択することができが、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み合わせることが好ましく、また等価の官能基量となるようにすることが重要である。
【0115】
具体的な、原料化合物のうち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及びその誘導体、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。
ジイソシアン酸化合物としては、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。
モノアルコールとしては、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、ヘプタノールなど極く一般的なアルコール類を使用することが可能である。
原料化合物のうちジアルコール類としては、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など多数のグリコール類;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使用可能であるが、必ずしもこの範囲に限定されない。
【0116】
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など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、着色剤分散液などとともに用いることができる。
【0117】
−トナー その他の成分−
また、本発明のトナーには、内添剤、帯電制御剤、無機微粒子等のその他の成分を配合することができる。内添剤としては、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。
【0118】
前記帯電制御剤としては、4級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミや、鉄、クロムなどの錯体からなる染料、トリフェニルメタン系顔料など通常使用される種々の帯電制御剤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や、廃水汚染を減少する観点から水に溶解しにくい材料が好ましい。
【0119】
前記無機微粒子としては、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、通常、トナー表面の外添剤を全て使用で、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ことが好ましい。
【0120】
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、それらの安定化など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、ダイノミルなどの一般的なものが使用可能である。
【0121】
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、無機粉末及び有機粒子等が挙げられる。前記無機粒子としては、SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、K2O・(TiO2)n、Al2O3・2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4等を例示することができる。また、前記有機粒子としては、脂肪酸又はその誘導体や、これ等の金属塩等の粉末、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を用いることができる。これらの粉末の平均粒径は、例えば、0.01〜5μm、好ましくは、0.1〜2μmであることが適当である。
【0122】
前記トナーの製造方法は、特に制限されないが、(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、とを含むトナーの製造方法により製造することが好ましい。
【0123】
−トナー物性等−
本発明のトナーの体積平均粒子径は0.5μm以上10μm以下が好ましい。前記トナーの体積平均粒子径が小さすぎると、トナーのハンドリング(補給性、クリーニング性、流動性等)に悪影響が生じる場合があり、また、粒子生産性が低下する場合がある。一方、トナーの体積平均粒子径が大すぎると、粒状性、転写性に起因する画質、解像度に悪影響を与える場合がある。
また、本発明のトナーは、前記トナー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。
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)は少なくとも0.95が好ましい。
また、本発明のトナーは、前記トナー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が好ましい。
形状係数=(π×L2)/(4×S)
(但し、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。)
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。
【0124】
なお、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、10〜200Pa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。
【0125】
<画像形成方法>
本発明の画像形成方法は、第1の態様として、前記電子写真用受像シートに、トナー画像を形成した後、前記電子写真用受像シートの該画像形成面を、定着ベルト及びローラにより、加熱及び加圧し、冷却した後、前記定着ベルトから剥離する。
また、本発明の画像形成方法は、第2の態様として、前記電子写真用受像シートに、トナー画像を形成した後、熱ローラにより定着した後、更に、前記電子写真用受像シートの該画像形成面を、定着ベルト及びローラにより、加熱及び加圧し、冷却した後、前記定着ベルトから剥離する。
なお、転写の方法としては、通常の電子写真方法で使用される方法、例えば、現像ローラ上に形成したトナー画像を直接受像材料に転写する直接転写方式、或いは中間転写ベルト等に一次転写した後、受像材料に転写する中間転写ベルト方式がある。環境安定性及び高画質化の面から、中間転写ベルト方式が好ましくは使用される。
【0126】
本発明の電子写真用受像シートは、定着ベルトを有する電子写真装置を使用して、受像材料上に転写されたトナーが受像材料に定着される。ベルト定着方式としては、例えば、特開平11−352819号公報に記載のオイルレスタイプのベルト定着方法、特開平11−231671号公報及び特開平5−341666号公報に記載の二次転写と定着を同時に達成する方法等が知られている。本発明でいう定着ベルトを有する電子写真装置は、例えば、少なくとも、トナーを溶融し、加圧し得る加熱加圧部と、トナーの付着した受像材料をトナー受像層と接する状態で搬送することができる定着ベルトと、任意に、加熱した受像材料を定着ベルトに付着させたままの状態で冷却できる冷却部とを有するベルト方式のトナー定着部を有する電子写真装置が挙げられる。このような定着ベルトを有する電子写真装置にトナー受像層を有する電子写真用受像シートを使用することにより、トナー受像層に付着したトナーが、受像材料に広がることなく細密に定着されると共に、定着ベルトに密着した状態で溶融トナーが冷却・固化するので、トナー受像層にトナーが完全に埋め込まれた状態でトナー受像層に受容される。従って、画像段差がなく、光沢のある平滑なトナー画像を得ることができる。
【0127】
本発明で形成される電子写真用受像シートは、特にオイルレス方式のベルト定着方式による画像形成方法に好適であり、これにより、オフセットが大幅に改善される。但し、それ以外の各種の画像形成法に対しても、同様に使用することができる。
例えば、本発明の電子写真用受像シートを使用することにより、フルカラー画像を、画質の改善及びひび割れの防止を図りながら、好適に形成することができる。カラー画像の形成は、フルカラー画像を形成し得る電子写真装置を用いて行うことができる。通常の電子写真装置は、受像紙搬送部と、潜像形成部と、潜像形成部に近接して配設されている現像部とがあり、機種によっては、装置本体の中央に潜像形成部と受像紙搬送部に近接してトナー像中間転写部を有している。
【0128】
更に、画質の向上を図るための方法として、静電転写又はバイアスローラ転写に代わって、或いは併用して、粘着転写又は熱支援型の転写方式が知られている。例えば、特開昭63−113576号公報、特開平5−341666号公報にはその具体的な構造が記載されている。特に熱支援型転写方式の中間転写ベルトを用いる方法が好ましい。該中間ベルトとしては、例えば、電鋳ニッケルで形成された無端状ベルトが用いられる。また、電子写真用受像シートへのトナー転写後又は転写後半の中間ベルトには冷却装置を設けることが好ましい。該冷却装置により、トナー(トナー画像)は、それに使用されるバインダー樹脂の軟化温度又はトナーのガラス転移温度+10℃以下に冷却され、効率よく電子写真用受像シートに転写され、中間ベルトからの剥離が可能となる。
【0129】
定着は、最終画像の光沢や平滑性を左右する重要な工程である。定着方式は、加熱加圧ローラによる定着、ベルトを用いたベルト定着などが知られているが、上記光沢、平滑性等の画像品質の点からはベルト定着方式の方が好ましい。ベルト定着方式については、例えば、特開平11−352819号公報に記載のオイルレスタイプのベルト定着方法、特開平11−231671号公報、特開平5−341666号公報に記載の二次転写と定着を同時に達成する方法等が知られている。また、定着ベルトと定着ローラによる加圧及び加熱の前に、熱ローラによる一次定着を行ってもよい。
【0130】
前記定着ベルトの表面は、トナーの剥離性又はトナー成分のオフセットを防止するためにシリコーン系又はフッ素系或いはその併用系の表面処理が施されていてもよい。また、定着の後半にはベルトの冷却装置を備え、電子写真用受像シートの剥離を良好にすることが好ましい。冷却温度は、トナーバインダー樹脂及び/又は電子写真用受像シートにおけるトナー受像層のポリマーの軟化点以下、或いはガラス転移温度+10℃以下にすることが好ましい。一方、定着初期には、電子写真用受像シートのトナー受像層又はトナーが十分に軟化する温度まで昇温する必要がある。具体的には冷却温度は70℃以下、30℃以上が実用上好ましく、定着初期においては180℃以下、100℃以上が好ましい。
【0131】
以下、典型的な定着ベルトを有する画像形成装置の一例を示す図1に基づいて具体的に説明する。なお、本発明の態様は、図1に示される態様に限定されるものではない。
まず、画像形成装置(図示せず)でトナー(12)が電子写真用受像シート(1)に転写される。トナー(12)が付着した受像シート(1)は、搬送設備(図示せず)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)のトナー受像層或いはトナー(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。
【0132】
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、例えば、80〜190℃、より好ましくは、100〜170℃である。また、圧力は、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、例えば、1〜10kg/cm2、より好ましくは、2〜7kg/cm2である。このように加熱及び加圧され、後に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(図示せず)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/又はトナー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・固化し、トナー受像層内離型剤の変剤による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。従って、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ことが好ましい。
【0133】
ここで、前記画像形成装置に使用される定着ベルトとしては、例えば、ポリイミド、電鋳ニッケル及びアルミニウム等を基材として形成された無端状ベルトであることが適当である。
前記定着ベルトの表面には、シリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーン樹脂、フッ素樹脂からなる群より選択される少なくとも1種以上からなる薄膜が形成されることが好ましい。これらの中でも、定着ベルトの表面に均一な厚さのフルオロカーボンシロキサンゴム製の層を設ける態様、前記定着ベルトの表面に均一な厚さのシリコーンゴム製の層を有し、かつ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製の層を設ける態様が好ましい。
【0134】
本発明の電子写真用受像シートに画像を形成する方法は、定着ベルトを使用した電子写真方法であれば、上記、特に図1に示した方法に制限されるものではない。通常の電子写真法であれば、いずれも適用することができる。
例えば、本発明の電子写真用受像シートには、カラー画像を好ましく形成することができる。カラー画像の形成は、フルカラー画像を形成し得る電子写真装置を用いて行うことができる。通常の電子写真装置は、受像シート搬送部と、潜像形成部と、潜像形成部に近接して配設されている現像部とがあり、機種によっては、装置本体の中央に潜像形成部と受像シート搬送部に近接してトナー像中間転写部を有している。
【0135】
更に、画質の向上を図るための方法として、静電転写或いはバイアスローラ転写に代わって、或いは併用して、粘着転写又は熱支援型の転写方式が知られている。例えば、特開昭63−113576号公報及び特開平5−341666号公報にはその具体的な構造が記載されている。特に熱支援型転写方式の中間転写ベルトを用いた方法は、小粒径のトナーを使用する場合には好ましい。
【0136】
本発明の画像形成方法によれば、定着オイルのないオイルレス機を使用しても、受像シート及びトナーの剥離性、或いは受像シート及びトナー成分のオフセットを防止でき、安定した給紙を実現できると共に、これまでにない良好な光沢性を有し、写真感覚に富む、良好な画像を実現できる。
【0137】
【実施例】
以下、製造例、実施例及び比較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。
なお、以下の製造例、実施例及び比較例において、「%」及び「部」は、質量基準である。
【0138】
−支持体−
坪量160g/m2の上質紙を原紙として用い、その裏面に高密度ポリエチレン(HDPE)及び低密度ポリエチレン(LDPE)を質量比(HDPE/LDPE)=7/3のブレンド物を押出しコーティング法(310℃)により、厚み15μmで裏面PE層を形成した。次いで、表面にLDPEを厚み31.7μmになるように同様にして表面PE層を形成し、両面ポリエチレンラミネート紙を作製して支持体とした。
【0139】
−二酸化チタン分散液の作成−
下記の成分を混合し、日本精機製作所製NBK−2を用いて分散させ、二酸化チタン分散液を作成した。
二酸化チタン(R−780−2、石原産業(株)製) 48部
ポリビニルブチラール(PVA205C、クラレ(株)製) 40部
界面活性剤(デモールEP、花王(株)製) 0.6部
イオン交換水 31.6部
【0140】
−ポリエステル樹脂の製造−
〔製造例1〕 ポリエステル樹脂Aの製造
原料としてテレフタル酸2.91kg、イソフタル酸1.25g、エチレングリコール1.31kg、及びネオペンチルグリコール1.32kgからなる混合物をオートクレーブ中で、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1.82gをエチレングリコール50gに分散させた分散液を添加し、系の温度を280℃に昇温し、系の圧力を徐々に減じて1.5時間後に13Paとした。この条件下でさらに重縮合反応を続け、4時間後に系を窒素ガスで常圧にし、系の温度を下げ、250℃になったところでイソフタル酸145gを添加し、250℃で1時間攪拌して、解重合反応を行った。その後、窒素ガスで加圧状態にしておいてシート状に樹脂に押出した。そしてこれを室温まで十分に冷却した後、クラッシャーで粉砕し、篩を用いて目開き1〜6mmの分画を採取し、粒状のポリエステル樹脂Aを得た。
【0141】
〔製造例2〕 ポリエステル樹脂Bの製造
原料として、テレフタル酸1.98kg、イソフタル酸0.85kg、2,2−ビス(4−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン1.62kg、エチレングリコール0.69kg、及びネオペンチルグリコール0.70kgを使用し、触媒として三酸化アンチモン1.34gを使用し、解重合剤としてイソフタル酸を141gを使用すること以外は、製造例1と同様にしてポリエステル樹脂Bを得た。
【0142】
〔製造例3〕 ポリエステル樹脂Cの製造
原料として、テレフタル酸2.83kg、2,2−ビス(4−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン1.62kg、エチレングリコール0.69kg、及びネオペンチルグリコール0.70kgを使用し、触媒として三酸化アンチモン1.34gを使用し、解重合剤としてイソフタル酸を141gを使用すること以外は、製造例1と同様にしてポリエステル樹脂Cを得た。
【0143】
〔製造例4〕 ポリエステル樹脂Dの製造
原料として、テレフタル酸1.99kg、イソフタル酸2.16kg、エチレングリコール1.31kg、及びネオペンチルグリコール1.32kgを使用し、触媒として三酸化アンチモン1.82gを使用し、解重合剤としてイソフタル酸を145gを使用すること以外は、製造例1と同様にしてポリエステル樹脂Dを得た。
【0144】
〔製造例5〕 ポリエステル樹脂Eの製造
原料として、テレフタル酸2.49kg、イソフタル酸1.04kg、アジピン酸0.55kg、エチレングリコール0.87kg、及びネオペンチルグリコール2.05kgを使用し、触媒として三酸化アンチモン1.97gを使用し、解重合剤としてイソフタル酸を125gを使用すること以外は、製造例1と同様にしてポリエステル樹脂Eを得た。
【0145】
得られた製造例1〜5の各ポリエステル樹脂の特性値を下記方法により求めた。結果を表1に示す。
(1)ポリエステル樹脂の構成
1H−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、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=10/1(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ガラス転移温度
ポリエステル樹脂10mgをサンプルとし、DSC(示差走査熱量測定)装置(パーキンエルマー社製 DSC7)を用いて昇温速度10℃/分の条件で測定を行い、得られた昇温曲線中のガラス転移に由来する2つの折曲点の温度の中間値を求め、これをガラス転移温度とした。
【0146】
【表1】
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
NPG:ネオペンチルグリコール
BAEO:2,2−ビス(4−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン
【0147】
−自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンの製造−
以下の製造例6〜10により自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンA〜Eを製造した。
なお、自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョン中のポリエステル樹脂の固形分濃度は、各自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンを1g秤量し、これを150℃で残存物(固形分)の質量が恒量に達するまで加熱することにより求めた。
〔製造例6〕 自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンAの製造
ジャケット付きの密閉できる2リットル用ガラス容器を備えた攪拌機(特殊機化工業株式会社製、T.K.ロボミックス)を用いて、300gのポリエステル樹脂A、200gのイソプロパノール、11.6gのトリエチルアミン及び488.4gのイオン交換水をガラス容器内に仕込み、攪拌翼(ホモディスパー)の回転速度を7000rpmとして攪拌した。次いで、ジャケットに熱水を通して加熱し、系内温度を73〜75℃に保って、60分間攪拌した。その後、ジャケット内に冷水を流し、回転速度を5000rpmに下げて攪拌しつつ室温(約25℃)まで冷却した後、300メッシュのステンレス製フィルターで濾過を行い、乳白色で均一な自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンを得た。
次いで、上記の自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョン500gとイオン交換水132gを1Lの丸底フラスコに仕込み、メカニカルスターラーとリービッヒ冷却器を設置し、フラスコをオイルバスで加熱し、常圧でイソプロパノールを主成分とする水性媒体を留去した。約170gの水性媒体を留去したところで加熱を止め、室温で冷却した。冷却後、フラスコ内の液状物を600メッシュ(あやたたみ織り)のステンレスフィルターで濾過し、この濾液を攪拌しながらイオン交換水を添加することにより、固形分濃度が30質量%の自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンAを製造した。
【0148】
〔製造例7〕 自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンBの製造
製造例6において、300gのポリエステル樹脂B、200gのイソプロパノール、11.4gのトリエチルアミン及び488.6gのイオン交換水を使用すること以外は製造例6と同様にして固形分濃度が30質量%の自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンBを得た。
【0149】
〔製造例8〕 自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンCの製造
製造例6において、300gのポリエステル樹脂C、200gのイソプロパノール、11.4gのトリエチルアミン及び488.6gのイオン交換水を使用すること以外は製造例6と同様にして固形分濃度が30質量%の自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンCを得た。
【0150】
〔製造例9〕 自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンDの製造
製造例6において、300gのポリエステル樹脂D、200gのイソプロパノール、11.8gのトリエチルアミン及び488.2gのイオン交換水を使用すること以外は製造例6と同様にして固形分濃度が30質量%の自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンDを得た。
【0151】
〔製造例10〕 自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンEの製造
製造例6において、300gのポリエステル樹脂E、180gのイソプロパノール、9.1gのトリエチルアミン及び510.9gのイオン交換水を使用すること以外は製造例6と同様にして固形分濃度が30質量%の自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンEを得た。
【0152】
(実施例1)
下記成分を混合して受像層塗布液を作成した。
自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンA 200部
(ポリエステル樹脂A、固形分30質量%)
水 128.7部
上記二酸化チタン分散液 15.5部
カルナバワックス水分散物 10部
(セロゾール524、中京油脂(株)製)
ポリエチレンオキサイド 4.8部
(アルコックスR1000、明成化学(株)製)
アニオン性界面活性剤 1.5部
(ラピゾールA90、日本油脂(株)製)
【0153】
上記受像層塗布液を乾燥塗布量が10g/m2となるように前記支持体の表面にバーコーターで塗布を行った。そして90℃で5分間乾燥を行って実施例1の電子写真用受像シートを作製した。
【0154】
(実施例2)
実施例1の自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンAを自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンBに代えた以外は実施例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。
【0155】
(実施例3)
実施例1の自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンAを自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンCに代えた以外は実施例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。
【0156】
(比較例1)
実施例1の自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンAを自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンDに代えた以外は実施例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。
【0157】
(比較例2)
実施例1の自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンAを自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンEに代えた以外は実施例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。
【0158】
−耐接着性−
作製した各電子写真用受像シートを、40℃、80%RHにて24時間保存した後、電子写真用受像シートのトナー受像層と電子写真受像シートのバック面を対向させて重ね合わせ、3.5cm四方、500gの荷重を加え、同一環境下で3日間設置した後、サンプルを引き離す際の状態を、下記評価基準により評価した。結果を表2に示す。本発明においては、「2以下」が実用上許容されるレベルである。
〔評価基準〕
1:剥離音、接着跡共に無し
2:軽微な剥離音又は接着跡が残る
3:接着跡が1/4未満である
4:1/4〜1/2未満が接着
5:1/2以上が接着
【0159】
<画像形成>
得られた各電子写真用受像シートを、図1に示す定着ベルト系としたことを除いて、富士ゼロックス製電子写真プリンター(DocuCentre Color 500CP)にて、23℃−55%RH環境下、黒色の最大濃度で均一10cm四方の画像を絵出しした。
印字後、図1に示すベルト定着装置にて印字面を上向きにして定着を行った。
【0160】
得られた各画像プリントについて下記方法により、性能評価を行った。結果を表2に示す。
−脆性−
前記黒色プリント画像を25℃、50%RH環境で1日間放置した。その後、2cmφと4cmφの丸棒を用意し、この丸棒に画像面が外側になるように巻き付け、この巻き付けた状態で30秒おいた後、ひびの発生状況を目視観察で下記基準に従って判定した。
〔評価基準〕
○:目視でひびがわからない。
△:目視でややひびが見える。
×:目視ではっきりとひびが見える。
××:トナー又はトナー受像層の脱落が見られる。
【0161】
−総合評価−
下記基準により、電子写真用受像シートとしての総合的な評価を行った。
〔評価基準〕
○:良好
△:普通
×:劣る
【0162】
【表2】
【0163】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、折り曲げた時のトナーの脱落及びひび割れが生じることがなく、取り扱い性に優れると共に、優れた耐接着性を備えた高品質な電子写真用受像シートを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の定着ベルト方式の電子写真装置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
Claims (6)
- 原紙を含む支持体上に、少なくとも一層のトナー受像層を有する電子写真用受像シートにおいて、前記トナー受像層が、酸成分としてテレフタル酸を50mol%超える量含み、ガラス転移温度(Tg)が65℃以上であるポリエステル樹脂を含有し、かつ前記ポリエステル樹脂を含むエマルジョンが、カルボキシ基を中和した自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンであることを特徴とする電子写真用受像シート。
- 前記支持体がラミネート紙である請求項1に記載の電子写真用受像シート。
- 前記ラミネート紙が、ポリオレフィンでラミネートされている請求項2に記載の電子写真用受像シート。
- 前記ポリオレフィンが高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンのブレンドである請求項3に記載の電子写真用受像シート。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の電子写真用受像シートを製造する方法であって、支持体上に前記自己分散型水系ポリエステル樹脂エマルジョンを塗布する工程を有することを特徴とする電子写真用受像シートの製造方法。
- 前記自己分散型水系ポリエステル樹脂のエマルジョンが、このポリエステル樹脂のカルボキシル基をイオン化するための中和剤を含んでなる請求項5に記載の電子写真用受像シートの製造方法。
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