JP6119590B2 - 記録媒体の記録層形成用樹脂組成物、記録媒体、画像記録物、及び、画像形成方法。 - Google Patents

記録媒体の記録層形成用樹脂組成物、記録媒体、画像記録物、及び、画像形成方法。 Download PDF

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Description

本発明は、記録媒体の記録層形成用樹脂組成物、記録媒体、画像記録物、及び、画像形成方法に関する。
電子写真方式の画像形成装置における熱定着エネルギー及びそのための電力消費の大きさは、環境負荷のみならず、画像形成装置の設置環境や使用環境を制限する大きな要因となっている。
熱定着エネルギー低減の手段として、加熱手段を用いずに常温で圧力定着する方法などが提案されている(例えば、特許文献1)。このほかに、紙などの転写媒体に圧力定着性を付与する手段なども提案されている(例えば、特許文献2〜4)。
特開2010−145440号公報 特開2013−025207号公報 特開2012−203067号公報 特開2009−244857号公報
本発明の課題は、トナー画像が低圧力で定着しうる記録媒体の記録層、を形成するための樹脂組成物を提供することである。
上記課題は、以下の手段により解決される。
請求項に係る発明は、
基材と、前記基材上に、電子写真用記録媒体の記録層形成用樹脂組成物を用いて形成された記録層と、を有する電子写真用記録媒体であって、
前記記録層は、10℃以上40℃以下の温度において、0.2MPa以上2MPa以下の圧力が印加された状態で流動性を示し、
前記記録層形成用樹脂組成物は、
ガラス転移温度が異なる2種の樹脂を少なくとも含み、前記2種の樹脂の少なくとも一方は、ガラス転移温度が40℃以上60℃未満の高Tg樹脂であり、他方は、ガラス転移温度が−100℃以上10℃未満の低Tg樹脂であり、
前記高Tg樹脂と前記低Tg樹脂とが海島構造を形成し、
下記式(1)を満たす、
電子写真用記録媒体である。
式(1) 20℃≦T −T 10 ≦120℃
式(1)において、T は、前記記録層形成用樹脂組成物から前記2種の樹脂の固形試料を調製し、フローテスターを用いて測定した、印加圧力1MPaにおいて粘度が10 Pa・sになるときの温度を表す。T 10 は、前記記録層形成用樹脂組成物から前記2種の樹脂の固形試料を調製し、フローテスターを用いて測定した、印加圧力10MPaにおいて粘度が10 Pa・sになるときの温度を表す。
請求項に係る発明は、
請求項に記載の電子写真用記録媒体と、
前記電子写真用記録媒体の記録層に静電荷像現像用トナーを用いて形成され、その全体を埋め込まれずに固定されたトナー画像と、
前記トナー画像の少なくとも一部を被覆する、剥離可能な画像情報隠蔽層と、
を順に有する画像記録物である。
請求項に係る発明は、
像保持体の表面を帯電する帯電工程と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、
静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を請求項に記載の電子写真用記録媒体の記録層の表面に転写する転写工程と、
前記電子写真用記録媒体の記録層の表面に転写されたトナー画像を、圧力により前記電子写真用記録媒体の記録層に、前記トナー画像の全体を埋め込まずに定着する定着工程と、
を有する画像形成方法である。
請求項に係る発明は、
さらに、前記電子写真用記録媒体の記録層に定着されたトナー画像の少なくとも一部を、剥離可能な画像情報隠蔽層で被覆する被覆工程と、
前記画像情報隠蔽層を、圧力により前記電子写真用記録媒体の記録層に接着する接着工程と、
を有する請求項に記載の画像形成方法である。
請求項1に係る発明によれば、前記式(1)を満足しない場合に比べ、トナー画像が低圧力で定着しうる記録媒体の記録層、を形成するための樹脂組成物を提供できる。
請求項2に係る発明によれば、前記2種の樹脂を含まない場合に比べ、トナー画像が低圧力で定着しうる記録媒体の記録層、を形成するための樹脂組成物を提供できる。
請求項3に係る発明によれば、前記2種の樹脂のガラス転移温度の差が30℃未満である場合に比べ、トナー画像が低圧力で定着しうる記録媒体の記録層、を形成するための樹脂組成物を提供できる。
請求項4に係る発明によれば、前記2種の樹脂のいずれのガラス転移温度も40℃未満である場合に比べ、保管性に優れた記録媒体の記録層、を形成するための樹脂組成物を提供できる。
請求項5に係る発明によれば、前記樹脂を含まない場合に比べ、トナー画像が低圧力で定着しうる記録媒体の記録層、を形成するための樹脂組成物を提供できる。
請求項6に係る発明によれば、前記樹脂が有するガラス転移温度が40℃未満である場合に比べ、保管性に優れた記録媒体の記録層、を形成するための樹脂組成物を提供できる。
請求項7に係る発明によれば、前記式(1)を満足しない記録層形成用樹脂組成物を適用する場合に比べ、トナー画像が低圧力で定着しうる記録媒体を提供できる。
請求項8に係る発明によれば、前記式(1)を満足しない記録層形成用樹脂組成物を適用する場合に比べ、画像情報隠蔽層の剥離性に優れた画像記録物を提供できる。
請求項9に係る発明によれば、前記式(1)を満足しない記録層形成用樹脂組成物を適用する場合に比べ、トナー画像が低圧力で定着しうる画像形成方法を提供できる。
請求項10に係る発明によれば、前記式(1)を満足しない記録層形成用樹脂組成物を適用する場合に比べ、画像情報隠蔽層の剥離性に優れた画像記録物を製造しうる画像形成方法を提供できる。
本実施形態に係る画像記録物の一例を示す断面図である。 トナー画像が記録層の表面に転写された、記録媒体の一例を示す断面図である。 トナー画像が記録層に定着された、記録媒体の一例を示す断面図である。 記録媒体の記録層の表面にトナー画像が転写され、さらに、画像情報隠蔽層によりトナー画像及び記録層を被覆した記録媒体の一例を示す断面図である。
以下、本発明の一例である実施形態について詳細に説明する。
<樹脂組成物>
本実施形態に係る記録媒体の記録層形成用樹脂組成物は、樹脂を含み、下記式(1)を満たす。
式(1) 20℃≦T−T10≦120℃
式(1)において、Tは、前記樹脂組成物から前記樹脂の固形試料を調製し、フローテスターを用いて測定した、印加圧力1MPaにおいて粘度が10Pa・sになるときの温度を表す。T10は、前記樹脂組成物から前記樹脂の固形試料を調製し、フローテスターを用いて測定した、印加圧力10MPaにおいて粘度が10Pa・sになるときの温度を表す。
本実施形態に係る記録媒体の記録層用樹脂組成物(以下、「樹脂組成物」と称することがある。)は、上記構成により、トナー画像が低圧力(例えば、0.2MPa以上2MPa以下)で定着しうる記録媒体の記録層、を形成するための樹脂組成物を提供する。この機序は定かではないが、以下のように推定される。
本実施形態に係る樹脂組成物が上記構成を満たすことにより、本実施形態に係る樹脂組成物を用いて形成された記録層は、加熱していない状態においても圧力に対し可塑挙動を示し、比較的低い圧力(例えば、0.2MPa以上2MPa以下)が印加された状態でも常温領域(例えば、10℃以上40℃以下)で流動性を示す。このため、本実施形態に係る樹脂組成物を用いて形成された記録層は、記録媒体に画像形成の際に印加される圧力が比較的低く、かつ加熱しなくても、記録媒体の記録層の表面に転写されたトナー画像を定着させうる。
これに加え、本実施形態に係る樹脂組成物が上記構成を満たすことにより、前記記録層は、圧力が印加されていない状態において流動性を示さない。すなわち、前記記録層は、圧力が印加される定着工程以外の工程では、流動性を示しにくい。このため、前記記録層を備えた記録媒体は、給紙、搬送、排紙等の紙送り工程において、記録媒体の記録層の流動性に起因する、記録媒体のつまり、記録媒体同士の貼り付き、記録媒体の画像形成装置の部材への貼り付き等を起こしにくく、連続した紙送りを可能にすると推定される。
さらに、本実施形態に係る樹脂組成物で形成された記録層は、圧力によりトナー画像を定着させる。このため、前記記録層を備えた記録媒体を適用した画像形成方法は、加熱定着工程を設ける必要がなく、画像形成装置の小型化、低電力化が可能となる。
以下、本実施形態に係る樹脂組成物について詳細に説明する。
本実施形態に係る樹脂組成物は、少なくとも樹脂を含み、異なる種類の樹脂を複数種含んでもよく、必要に応じて、その他の添加剤を含んでもよい。
本実施形態に係る樹脂組成物は、例えば、1種の樹脂を含む固形物、粉体、溶液;複数種の樹脂を含む固形物(凝集物、融合物)、粉体、溶液;1種又は複数種の樹脂を溶媒に溶解又は分散した液状組成物;などである。
本実施形態に係る樹脂組成物は、樹脂を含み、下記式(1)を満たす。
式(1) 20℃≦T−T10≦120℃
式(1)において、Tは、前記樹脂組成物から前記樹脂の固形試料を調製し、フローテスターを用いて測定した、印加圧力1MPaにおいて粘度が10Pa・sになるときの温度を表す。T10は、前記樹脂組成物から前記樹脂の固形試料を調製し、フローテスターを用いて測定した、印加圧力10MPaにおいて粘度が10Pa・sになるときの温度を表す。
温度差ΔT(T−T10)は、20℃以上120℃以下であり、40℃以上100℃以下が好ましく、60℃以上80℃以下がより好ましい。温度差ΔTが20℃未満であると、トナー画像の記録媒体の記録層への埋め込みが不十分となり、十分な定着性を得ることができなくなる。温度差ΔTが120℃を超えると、記録層が柔らかくなりすぎて、トナー画像全体が記録層内に埋め込まれることがある。これに加え、記録媒体が、他の記録媒体や画像形成装置の部材への貼りつき等を起こし、電子写真プロセスでの使用が困難となることがある。
温度差ΔTは以下の方法により算出する。フローテスター(例えば、島津フローテスターCFT−500、株式会社島津製作所製)を用いた方法により行う。樹脂組成物が分散液である場合、分散液を蒸発乾固して樹脂の固形試料(ペレット状の試料)を作製する。また、樹脂組成物が粉体又は固形である場合、それぞれ粉体又は固形を圧縮固化してペレット状の試料を作製する。作製した試料をフローテスターにセットして、測定温度を50℃以上150℃以下の範囲で50℃から徐々に加熱し(+1℃/minの昇温速度)、一定の押し出し圧力を印加した条件下で、試料の粘度を測定する。印加圧力を1MPaに固定して、1MPaにおける温度に対する粘度を測定する。得られた粘度のグラフから、印加圧力1MPaにおいて粘度が10Pa・sになるときの温度Tを決定する。印加圧力1MPaを10MPaとした以外は、Tと同様にして、T10を決定する。得られたT及びT10から差をとり温度差ΔT(T−T10)を算出する。
以下に、本実施形態に係る樹脂組成物の望ましい2形態を説明する。
〔第1の実施形態〕
本実施形態に係る樹脂組成物は、成膜化され圧力が印加された際に可塑挙動を示しやすい観点から、ガラス転移温度が異なる2種の樹脂を少なくとも含むことが望ましい。本実施形態に係る樹脂組成物が、前記2種の樹脂を少なくとも含む場合、前記樹脂組成物を用いて形成した記録層は相分離構造を形成しやすくなる。そのため、前記記録層はトナー画像を低圧力で定着させやすくなる、と考えられる。
本実施形態に係る樹脂組成物が3種以上の樹脂を含む場合、3種以上の樹脂のうち、少なくとも2種の樹脂の、ガラス転移温度が異なればよい。
本実施形態に係る樹脂組成物は、2種の樹脂の、ガラス転移温度が30℃以上異なることが好ましく、35℃以上異なることがより好ましい。2種の樹脂の、ガラス転移温度が30℃以上異なると、これら2種の樹脂を含む樹脂組成物から形成される記録層を有する記録媒体は、トナー画像を低圧力で定着させやすくなる。
本実施形態に係る樹脂組成物は、3種以上の樹脂を含んでもよく、その場合、そのうちの2種が上記関係にあることが望ましい。
前記2種の樹脂のうち、2種の樹脂の合計質量に対する、ガラス転移温度が高い樹脂の含有量は、5質量%以上70質量%以下がよく、10質量%以上60質量%以下が好ましく、20質量%以上50質量%以下がより好ましい。ガラス転移温度が高い樹脂の含有量が5質量%以上70質量%以下であると、低圧力における定着が行いやすく、画像の定着度が悪化しにくい。
本実施形態に係る樹脂組成物が3種以上の複数の樹脂を含む場合、3種以上の複数の樹脂の合計質量に対する、前記2種の樹脂の含有量は、80質量%以上99質量%以下がよく、85質量%以上95質量%以下が好ましく、85質量%以上95質量%以下がより好ましい。前記2種の樹脂の含有量が80質量%以上99質量%以下であると、上記同様低圧力における定着が行いやすい。
ガラス転移温度が異なる2種の樹脂の少なくとも一方は、ガラス転移温度が40℃以上であることが好ましく、45℃以上がより好ましく、50℃以上がさらに好ましい。ガラス転移温度が40℃以上であると、保管性に優れた記録媒体の記録層、を形成しやすくなる。
ガラス転移温度が40℃以上である樹脂の含有量は、ガラス転移温度が異なる2種の樹脂の質量に対して、5質量%以上70質量%以下がよく、10質量%以上60質量%以下が好ましく、20質量%以上50質量%以下がより好ましい。
前記2種の樹脂のうちガラス転移温度の高い方の当該温度は、40℃以上がよく、40℃以上60℃未満が好ましく、40℃以上55℃未満がより好ましい。当該温度が60℃未満であると、常温(プリンターの機内温度50℃以下)での圧力による定着挙動を示しやすくなる。
前記2種の樹脂のうちガラス転移温度の低い方の当該温度は、10℃未満がよく、−100℃以上10℃未満が好ましく、−80℃以上10℃未満がより好ましい。当該温度が10℃未満であると、低圧力における定着が行いやすい。
本実施形態に係る樹脂組成物は、3種以上の複数の樹脂を含んでもよく、その場合、そのうちの2種の樹脂のガラス転移温度が30℃以上異なる関係にあり、その少なくとも一方のガラス転移温度が40℃以上であることが望ましい。
「ガラス転移温度が異なる2種の樹脂」について上述した態様は、「溶融温度が異なる2種の樹脂」、及び「ガラス転移温度と溶融温度が異なる非晶性樹脂と結晶性樹脂」にも当てはまる場合がある。
ガラス転移温度の制御は主に、樹脂の主鎖中の、芳香環やシクロヘキサン環などの剛直な単位の密度によってし得る。すなわち、主鎖中のメチレン基、エチレン基、オキシエチレン基などの密度が高ければガラス転移温度は低下し、芳香環やシクロヘキサン環などが多くなれば上昇することになる。さらには脂肪族などの側鎖の密度を高めると、ガラス転移温度を低下させることになる。これらを考慮することによって、様々なガラス転移温度の樹脂を得ることができる。
また、溶融温度の制御についても同様に、剛直な単位の密度によりし得る。
以下、前記2種の樹脂が、ガラス転移温度の異なる2種の非晶性樹脂である場合、ガラス転移温度の高い方を「高Tg樹脂]と称し、ガラス転移温度の低い方を「低Tg樹脂」と称して説明する。
前記2種の樹脂が、溶融温度の異なる2種の結晶性樹脂である場合、溶融温度の高い方を「高融点樹脂」と称し、溶融温度が低い方を「低融点樹脂」と称して説明する。
前記2種の樹脂が、ガラス転移温度と溶融温度が異なる非晶性樹脂と結晶性樹脂であり、ガラス転移温度が溶融温度より高い場合、「高Tg樹脂」「低融点樹脂」と称し、ガラス転移温度が融解温度より低い場合、「低Tg樹脂」「高融点樹脂」と称して説明する。
本実施形態に係る樹脂組成物が高Tg樹脂と低Tg樹脂とを含む態様としては、成膜化され圧力が印加された際に可塑挙動を示しやすい相分離構造を形成しうる態様が好ましい。当該態様としては、例えば、高Tg樹脂と低Tg樹脂とを両方含む混合物;高Tg樹脂と低Tg樹脂とが海島構造を形成している樹脂粒子、又はこれを含む組成物;高Tg樹脂と低Tg樹脂とがコア/シェル構造を形成する樹脂粒子、又はこれを含む組成物;等を挙げることができる。
本実施形態に係る樹脂組成物が、高融点樹脂と低融点樹脂とを含む態様、高Tg樹脂と低融点樹脂とを含む態様、及び低Tg樹脂と高融点樹脂とを含む態様である場合も、樹脂の種類を変更した以外は、上述の高Tg樹脂と低Tg樹脂とを含む態様と同様である。
本実施形態に係る樹脂組成物の態様の例を、以下に、高Tg樹脂と低Tg樹脂とを含む態様を例にして、より詳細に説明する。
高Tg樹脂と低Tg樹脂とを両方含む混合物としては、樹脂組成物が分散液である場合、高Tg樹脂の粒子が分散した樹脂粒子分散液と、低Tg樹脂の粒子が分散した樹脂粒子分散液と、を混合した樹脂粒子分散液;樹脂組成物が粉体である場合、高Tg樹脂を含む粉体と、低Tg樹脂を含む粉体と、を混合した粉体;樹脂組成物が固形物である場合、高Tg樹脂を含む固形物と、低Tg樹脂を含む固形物と、を融解して混合した固形物;等を挙げることができる。
高Tg樹脂と低Tg樹脂とが海島構造を形成している樹脂粒子は、海相中に島相が存在する相分離構造を形成する。上記海島構造を形成している樹脂粒子は、高Tg樹脂が海相、低Tg樹脂が島相であってもよいし、高Tg樹脂が島相、低Tg樹脂が海相であってもよいが、高Tg樹脂が海相、低Tg樹脂が島相であることが好ましい。
樹脂組成物中に含まれる樹脂粒子の海島構造は、次に示す方法で確認する。樹脂粒子をエポキシ樹脂に包埋した後、ダイヤモンドナイフで切片を作製し、作製した切片をデシケータ内で四酸化オスミウムを用いて染色し、染色された切片を透過型電子顕微鏡にて観察し、樹脂粒子の構造を確認する。ここで、海島構造の海相と島相とは、四酸化オスミウムによる樹脂の染色度合いに起因する濃淡で区別される。
島相の長径は、150nm以下であることが好ましい。高Tg樹脂が海相、低Tg樹脂が島相である場合、島相となる低Tg樹脂相は、微細に分布することが好ましく、かかる場合、島相の直径は150nm以下が好ましく、5nm以上150nm以下がより好ましく、50nm以上140nm以下がより好ましく、100nm以上130nm以下が特に好ましい。島相の直径が150nm以下であると、圧力可塑挙動が十分となりやすく、圧力定着時にトナー画像が定着されやすくなる。島相の直径が5nm以上であると、高Tg樹脂と低Tg樹脂とが混合溶解せずに良好に海島構造を形成しやすくなり、加圧していない常温でも可塑化しているために生じるケーキ化(ブロッキング)などが発生しにくくなる。
島相の長径は、以下の方法で算出することができる。樹脂粒子をエポキシ樹脂に包埋した後、ダイアモンドナイフで切片を作製し、得られた切片を透過型電子顕微鏡で観察する。島相の長径は、切片で観察された島相を100個任意で選択し、ルーゼックス画像解析装置を用いて平均長径を算出することにより算出することができる。
海相を形成する樹脂の質量に対する、島相を形成する樹脂の質量の比は、0.25以上であることが好ましい。
適切な圧力可塑挙動を発現させるためには、例えば、高Tg樹脂が海相、低Tg樹脂が島相である場合、低Tg樹脂の質量の比は、高Tg樹脂の質量に対して0.3以上が好ましく、0.4以上がより好ましく、0.5以上がさらに好ましい。
また、低Tg樹脂の質量の比は、高Tg樹脂の質量に対して1.5未満であることが好ましい。1.5未満であると、常温における可塑化が発生しにくくなる。
海島構造の形成に用いることができる樹脂としては、例えば、付加重合型樹脂、重縮合樹脂がよい。
高Tg樹脂と低Tg樹脂とがコア/シェル構造を形成する樹脂粒子は、芯部(コア粒子)とこの芯部を被覆する被覆層(シェル層)とを有する樹脂粒子である。
高Tg樹脂が芯部、低Tg樹脂が被覆層であってもよいし、高Tg樹脂が被覆層、低Tg樹脂が芯部であってもよいが、高Tg樹脂が被服層、低Tg樹脂が芯部であることが好ましい。
芯部の直径は、10nm以上200nm以下が好ましく、20nm以上150nm以下がより好ましい。被覆層の厚みは、10nm以上100nm以下が好ましく、20nm以上80nm以下が好ましい。
コア/シェル構造は、次に示す方法により確認する。樹脂粒子をエポキシ樹脂に包埋した後、ダイアモンドナイフで切片を作製し、得られた切片を透過型電子顕微鏡で観察して、樹脂粒子の構造を確認する。
コア/シェル構造の形成に用いることができる樹脂としては、例えば、付加重合型樹脂、重縮合樹脂がよい。
〔第2の実施形態〕
本実施形態に係る樹脂組成物は、成膜化され圧力が印加された際に可塑挙動を示しやすい観点から、1分子中に、2つのガラス転移温度を有する樹脂を含むことが望ましい。本実施形態に係る樹脂組成物が、当該樹脂を含む場合、前記樹脂組成物を用いて形成した記録層は相分離構造を形成しやすくなる。そのため、前記記録層はトナー画像を低圧力で定着させやすくなる、と考えられる。
1分子中に、2つのガラス転移温度を有する樹脂は、記録層にトナーがより低圧力で定着しやすい観点から、2つのガラス転移温度が30℃以上異なることが好ましく、50℃以上異なることがより好ましい。
樹脂が1分子中に2つのガラス転移温度を有する場合、当該樹脂は、ガラス転移温度の異なる樹脂のブロック共重合体又はグラフト共重合体であることが望ましい。この場合、ガラス転移温度が高い方の樹脂に由来するセグメントを「高Tgセグメント」と称し、ガラス転移温度が低い方の樹脂に由来するセグメントを「低Tgセグメント」と称する。
前記樹脂における高Tgセグメントの割合は、5質量%以上70質量%以下がよく、10質量%以上60質量%以下がより好ましい。高Tgセグメントの割合が5質量%以上70質量%以下であると、低圧力における定着が行いやすく、画像の定着度が悪化しにくい。
前記樹脂は、40℃以上のガラス転移温度を有することが好ましく、45℃以上がより好ましく、50℃以上がさらに好ましい。ガラス転移温度が40℃以上であると、保管性に優れた記録媒体の記録層、を形成しやすくなる。
前記ブロック共重合体は、圧力が印加された際に可塑挙動を示すならば、その構成セグメントの連結形式はいかなるものでも構わない。
前記ブロック共重合体としては、例えば、高TgセグメントをA、低TgセグメントをBとすると、AB型、ABA型、BAB型、(AB)型、(AB)A型、B(AB)型等のブロック共重合体を挙げることができる。
前記ブロック共重合体が形成する相分離構造は、構成セグメントの種類および分子量により、熱力学的に最も安定な構造が存在し、一般的には、Cセグメント、Dセグメントからなる共重合体では、連結形式には依らず、C/D組成比にのみ依存し、C/D比の増加に伴い、Cが球状ドメインでDがマトリックス(C球Dマトリックス)(海島)、Cが棒状ドメインでDがマトリックス(シリンダ)、CとDとが入れ子(ジャイロイド)、C/D交互層(ラメラ)、Dが棒状ドメインでCがマトリックス(シリンダ)、DとCとが入れ子(ジャイロイド)、Dが球状ドメインでCがマトリックス(D球Cマトリックス)(海島)へと系統的に変化する。
しかしながら、湿式塗布法により成膜する場合には、用いる溶媒および乾燥速度等により、相分離状態を任意に制御することができる。例えば、C/D比が大きく熱力学的にはD球Cマトリックスを取る場合でも、塗布溶媒として、Dの良溶媒であり且つCの貧溶媒である溶媒を選択すれば、C球Dマトリックス構造を得ることができる。
また、C、D両者の良溶媒を用い、急速に溶媒を除去すると、スピノーダル分解状態で凍結した相分離構造(変調構造)を得ることができる。また、C/D比が大きく熱力学的にはD球Cマトリックスを取る共重合体に、Dのみと相溶性のある重合体を添加すると、Cが球、DおよびDのみと相溶性のある重合体がマトリックスとなる相分離構造を得ることもできる。
前記ブロック共重合体が形成する相分離構造の繰り返し単位のサイズは、ブロック共重合体の分子量の増加に伴い、大きくなる。ブロック共重合体の重量平均分子量は、3000以上500000以下がよく、5000以上400000以下が好ましく、6000以上300000以下がより好ましい。
前記C球Dマトリックス及びD球Cマトリックスは、高Tgセグメントと低Tgセグメントとを有するブロック共重合体が海島構造を形成している樹脂粒子、又はこれを含む組成物を表す。この海島構造は、前述の高Tg樹脂と低Tg樹脂とが形成している海島構造と同様である。
高Tgセグメントと低Tgセグメントとを有するブロック共重合体又はグラフト共重合体は、コア/シェル構造を形成する樹脂粒子の態様をとりうる。コア/シェル構造は、上述の高Tg樹脂と低Tg樹脂とが形成するコア/シェル構造と同様である。
また、前記ブロック共重合体又はグラフト共重合体がコア/シェル構造を形成する樹脂粒子の製造方法は、例えば、乳化凝集法により芯部となる凝集粒子を作製した後、凝集粒子の表面に単量体を重合させてシェル層を形成して、前記樹脂粒子を製造する方法がある。
前記ブロック共重合体又はグラフト重合体の合成方法としては、" 第4版実験化学講座28 高分子合成(丸善、1992)" 、"マクロモノマーの化学と工業(アイピーシー、1990)" 、"高分子の相溶化と評価技術(技術情報協会、1992)" 、 "高分子新素材One Point 12 ポリマーアロイ(共立、1988)" 、"Angew. Macromol. Chem., 143, pp.1-9 (1986)"、"日本接着学会誌,26, pp.112-118 (1990)"、"Macromolecules, 28, pp.4893-4898 (1995)"、"J. Am. Chem. Soc., 111, pp.7641-7643 (1989)"、"特開平6-83077号公報" 等の文献に記載されている任意の適当な合成法を用いることがよい。
ブロック共重合体又はグラフト共重合体の合成に用いる樹脂としては、例えば、付加重合型樹脂、重縮合樹脂がよい。
〔樹脂の温度特性〕
樹脂の「結晶性」とは、示差走査熱量測定において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有することを指し、具体的には、昇温速度10(℃/min)で測定した際の吸熱ピークの半値幅が10℃以内であることを指す。また、樹脂の「非晶性」とは、半値幅が10℃を超えること、階段状の吸熱量変化を示すこと、又は明確な吸熱ピークが認められないことを指す。
樹脂のガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線より求め、より具体的にはJIS K7121−1987「プラスチックの転移温度測定方法」のガラス転移温度の求め方に記載の「補外ガラス転移開始温度」により求められる。また、樹脂の溶融温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K7121−1987「プラスチックの転移温度測定方法」の溶融温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。
以下に一例として、高Tg樹脂と低Tg樹脂とを含む樹脂組成物のガラス転移温度の測定について、樹脂組成物の態様ごとに説明する。
樹脂組成物が、高Tg樹脂と低Tg樹脂とを両方含む混合物である場合、混合する前の高Tg樹脂及び低Tg樹脂のガラス転移温度をそれぞれ測定する。
樹脂組成物が、高Tg樹脂と低Tg樹脂とが海島構造を形成している樹脂粒子を含むものである場合、海島構造を形成している樹脂粒子を作製する前の、高Tg樹脂及び低Tg樹脂のガラス転移温度を、それぞれ測定する。
樹脂組成物が、高Tg樹脂と低Tg樹脂とがコア/シェル構造を形成している樹脂粒子を含むものであり、乳化凝集法で前記樹脂粒子を作製する場合、前記樹脂粒子を作製する前の、高Tg樹脂及び低Tg樹脂のガラス転移温度を、それぞれ測定する。
高融点樹脂と低融点樹脂とを含む樹脂組成物の溶融温度の測定方法も、ガラス転移温度を溶融温度に変更した以外は、高Tg樹脂と低Tg樹脂とを含む樹脂組成物のガラス転移温度の測定方法と同様である。また、高Tg樹脂と低融点樹脂とを含む樹脂組成物等、他の樹脂の組合せの樹脂組成物のガラス転移温度及び溶融温度の測定方法も、上述の測定方法と同様である。
樹脂組成物が、高Tgセグメントと低Tgセグメントとを有するブロック共重合体又はグラフト共重合体を含むものである場合、樹脂組成物中のブロック共重合体又はグラフト共重合体のDSC測定を行い、得られたDSC曲線から、上記ブロック共重合体又はグラフト共重合体の分子内の高Tgセグメント由来のガラス転移温度と低Tgセグメント由来のガラス転移温度とを決定する。
他の態様のブロック共重合体又はグラフト共重合体を含む樹脂組成物のガラス転移温度又は溶融温度の測定方法についても同様である。
−樹脂−
樹脂について説明する。
樹脂としては、例えば、付加重合型樹脂、重縮合樹脂等を挙げることができる。
付加重合型樹脂は、エチレン性不飽和二重結合を有する単量体の重合体である。
付加重合型樹脂を構成する単量体(エチレン性不飽和二重結合を有する単量体)としては、例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等の(メタ)アクリル酸エステル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の(メタ)アクリロニトリル類;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のエチレン性不飽和カルボン酸;ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類;イソプレン、ブテン、ブタジエンなどのオレフィン類などや、β−カルボキシエチルアクリレートを挙げることができる。これらの単量体のうち、1種の単量体を重合してなる単独重合体、2種以上の単量体を共重合してなる共重合体、これらの混合物であってもよい。
付加重合型樹脂は、必要に応じて酸性極性基、塩基性極性基、又はアルコール性水酸基を含有してもよい。前記酸性極性基としては、例えば、カルボキシ基、スルホン酸基、酸無水物等を挙げることができる。
付加重合型樹脂に酸性極性基を含有させるための単量体としては、例えば、カルボキシ基又はスルホン酸基を有するα,β−エチレン性不飽和化合物等を挙げられることができる。これらの単量体のうち、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、スルホン化スチレン、アリルスルホコハク酸等が好ましい。
前記塩基性極性基としては、例えば、アミノ基、アミド基、ヒドラジド基等を挙げることができる。
付加重合型樹脂に塩基性極性基含有させるための単量体としては、例えば、窒素原子を有する単量体(以下、「含窒素モノマー」ともいう。)を挙げることができる。これらの含窒素モノマーのうち、(メタ)アクリル酸アミド化合物、(メタ)アクリル酸ヒドラジド化合物、又は(メタ)アクリル酸アミノアルキル化合物が好ましい。
ここで、上記の「(メタ)アクリル酸」等の表記は、メタクリル酸及びアクリル酸の両方の構造を取り得ることを表す省略的表記である。以下の表記も同様である。
(メタ)アクリル酸アミド化合物としては、例えば、アクリル酸アミド、メタクリル酸アミド、アクリル酸メチルアミド、メタクリル酸メチルアミド、アクリル酸ジメチルアミド、アクリル酸ジエチルアミド、アクリル酸フェニルアミド、アクリル酸ベンジルアミド等を挙げることができる。
(メタ)アクリル酸ヒドラジド化合物としては、例えば、アクリル酸ヒドラジド、メタクリル酸ヒドラジド、アクリル酸メチルヒドラジド、メタクリル酸メチルヒドラジド、アクリル酸ジメチルヒドラジド、アクリル酸フェニルヒドラジド等を挙げることができる。
(メタ)アクリル酸アミノアルキル化合物は、(メタ)アクリル酸モノアルキルアミノアルキル化合物、(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノアルキル化合物であってもよい。(メタ)アクリル酸アミノアルキル化合物としては、例えば、アクリル酸2−アミノエチル、メタクリル酸2−アミノエチル、(メタ)アクリル酸2−(ジエチルアミノ)エチル等を挙げることができる。
アルコール性水酸基を形成するための単量体としては、例えば、ヒドロキシ(メタ)アクリレート類が好ましく、具体的には、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
付加重合型樹脂の重合には連鎖移動剤を用いてもよい。
連鎖移動剤としては、特に制限はないが、例えば、チオール成分を有する化合物を挙げることができる。チオール成分を有する化合物としては、例えば、メルカプタン等を挙げることができる。メルカプタンのうち、ヘキシルメルカプタン、ヘプチルメルカプタン、オクチルメルカプタン、ノニルメルカプタン、デシルメルカプタン、ドデシルメルカプタン等のアルキルメルカプタン類が好ましい。
付加重合型樹脂には、架橋剤を添加し、架橋樹脂とすることもできる。架橋剤としては、例えば、分子内に2以上のエチレン性不飽和基を有する多官能単量体を挙げることができる。
上記多官能単量体としては、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等の芳香族の多ビニル化合物類;フタル酸ジビニル、イソフタル酸ジビニル、テレフタル酸ジビニル、ホモフタル酸ジビニル、トリメシン酸ジビニル/トリビニル、ナフタレンジカルボン酸ジビニル、ビフェニルカルボン酸ジビニル等の芳香族多価カルボン酸の多ビニルエステル類;ピリジンジカルボン酸ジビニル等の含窒素芳香族化合物のジビニルエステル類;ピロムチン酸ビニル、フランカルボン酸ビニル、ピロール−2−カルボン酸ビニル、チオフェンカルボン酸ビニル等の不飽和複素環化合物カルボン酸のビニルエステル類;ブタンジオールメタクリレート、ヘキサンジオールアクリレート、オクタンジオールメタクリレート、デカンジオールアクリレート、ドデカンジオールメタクリレート等の直鎖多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル類;ネオペンチルグリコールジメタクリレート、2−ヒドロキシ−1,3−ジアクリロキシプロパン等の分枝、置換多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル類;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレンポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート類;コハク酸ジビニル、フマル酸ジビニル、マレイン酸ビニル/ジビニル、ジグリコール酸ジビニル、イタコン酸ビニル/ジビニル、アセトンジカルボン酸ジビニル、グルタル酸ジビニル、3,3’−チオジプロピオン酸ジビニル、trans−アコニット酸ジビニル/トリビニル、アジピン酸ジビニル、ピメリン酸ジビニル、スベリン酸ジビニル、アゼライン酸ジビニル、セバシン酸ジビニル、ドデカン二酸ジビニル、ブラシル酸ジビニル等の多価カルボン酸の多ビニルエステル類等を挙げることができる。これらの架橋剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記架橋剤のうち、ブタンジオールメタクリレート、ヘキサンジオールアクリレート、オクタンジオールメタクリレート、デカンジオールアクリレート、ドデカンジオールメタクリレート等の直鎖多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル類;ネオペンチルグリコールジメタクリレート、2−ヒドロキシ−1,3−ジアクリロキシプロパン等の分枝、置換多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル類;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレンポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート類などを用いることが好ましい。
架橋剤の含有量は、付加重合型樹脂を構成する単量体総量の0.05質量%以上5質量%以下が好ましく、0.1質量%以上1.0質量%以下がより好ましい。
付加重合型樹脂は、ラジカル重合開始剤を用いて、ラジカル重合により製造してもよい。ラジカル重合用開始剤としては、特に制限はなく、公知のラジカル重合開始剤を挙げることができる。
ラジカル重合用開始剤の使用量は、付加重合型樹脂を構成する単量体総量の0.01質量%以上15質量%以下が好ましく、0.1質量%以上10質量%以下がより好ましい。
付加重合型樹脂の重量平均分子量は1,500以上60,000以下であることが好ましく、3,000以上40,000以下であることがより好ましい。
なお、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC・HLC−8120GPCを用い、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、THF溶媒で行う。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。
重縮合樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂を挙げることができる。このポリエステル樹脂は、結晶性でも非晶性でもよい。
ポリエステル樹脂を構成する単量体としては、例えば、1分子中にカルボキシル基を2個以上含有する多価カルボン酸及び1分子中に水酸基を2個以上含有する多価アルコール、ヒドロキシカルボン酸を挙げることができる。
結晶性ポリエステル樹脂を得るために使用される多価カルボン酸のうち、ジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、グルタル酸、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、β−メチルアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、フマル酸、シトラコン酸、ジグリコール酸、シクロヘキサン−3,5−ジエン−1,2−カルボン酸、リンゴ酸、クエン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、マロン酸、ピメリン酸、酒石酸、粘液酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラクロルフタル酸、クロルフタル酸、ニトロフタル酸、p−カルボキシフェニル酢酸、p−フェニレン二酢酸、m−フェニレンジグリコール酸、p−フェニレンジグリコール酸、o−フェニレンジグリコール酸、ジフェニル酢酸、ジフェニル−p,p’−ジカルボン酸、ナフタレン−1,4−ジカルボン酸、ナフタレン−1,5−ジカルボン酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等を挙げることができる。これらのジカルボン酸は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
ジカルボン酸以外の多価カルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレントリカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、ピレントリカルボン酸、ピレンテトラカルボン酸等を挙げることができる。
また、これらカルボン酸のカルボキシ基を酸無水物、混合酸無水物、酸塩化物、又は、エステル等に誘導したものを用いてもよい。これらのジカルボン酸以外の多価カルボン酸のうち、1種単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。これらの多価カルボン酸は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
結晶性ポリエステル樹脂を得るために使用される多価アルコールとしては、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、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,4−ブテンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタングリコール、1,6−ヘキサングリコール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、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、ビスフェノールA、ビスフェノールZ、水素添加ビスフェノールA、シクロヘキサンジメタノール、及び、これらのアルキレンオキサイド付加物等を挙げることができる。これらの多価アルコールのうち、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用して用いてもよい。
上記の多価カルボン酸と多価アルコールとを組み合わせて重縮合させることで、所望の結晶性ポリエステル樹脂が得られる。
結晶性ポリステル樹脂としては、例えば、1,9−ノナンジオールと1,10−デカンジカルボン酸とを重縮合して得られるポリエステル樹脂、シクロヘキサンジオールとアジピン酸とを重縮合して得られるポリエステル樹脂、1,6−ヘキサンジオールとセバシン酸とを重縮合して得られるポリエステル樹脂、エチレングリコールとコハク酸とを重縮合して得られるポリエステル樹脂、エチレングリコールとセバシン酸とを重縮合して得られるポリエステル樹脂、1,4−ブタンジオールとコハク酸とを重縮合して得られるポリエステル樹脂等を挙げることができる。
また、上記の多価カルボン酸と多価アルコールは、それぞれ1種ずつ単独で用いても、一方が1種単独で他方が2種以上用いても、それぞれ2種以上ずつ用いてもよい。単量体としてヒドロキシカルボン酸を用いる場合、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよく、多価カルボン酸、多価アルコールを併用してもよい。
非晶性ポリエステル樹脂を得るために使用される多価カルボン酸としては、例えば、上記多価カルボン酸のうち、ジカルボン酸としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラクロロフタル酸、クロロフタル酸、ニトロフタル酸、p−カルボキシフェニル酢酸、p−フェニレン二酢酸、m−フェニレンジグリコール酸、p−フェニレンジグリコール酸、o−フェニレンジグリコール酸、ジフェニル酢酸、ジフェニル−p,p’−ジカルボン酸、ナフタレン−1,4−ジカルボン酸、ナフタレン−1,5−ジカルボン酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等を挙げることができる。
また、前記ジカルボン酸以外の多価カルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレントリカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、ピレントリカルボン酸、ピレンテトラカルボン酸等を挙げることができる。また、これらカルボン酸のカルボキシ基を酸無水物、酸塩化物、又は、エステル等に誘導したものを用いてもよい。これらの多価カルボン酸は、1種単独で用いてもよい、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、テレフタル酸やその低級エステル、ジフェニル酢酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等を用いることが好ましい。なお、低級エステルとは、炭素数1以上8以下の脂肪族アルコールのエステルをいう。
非晶性ポリエステル樹脂を得るために使用される多価アルコールとしては、例えば、上記多価アルコールを挙げることができる。これらの多価アルコールのうち、特に、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールA、ビスフェノールZ、水素添加ビスフェノールA、シクロヘキサンジメタノール、及び、これらのアルキレンオキサイド付加物等を用いることが好ましい。これらの多価アルコールは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、上記の重縮合性単量体の組み合わせによって、非晶性樹脂や結晶性樹脂を容易に得ることができる。
前記多価カルボン酸及び多価アルコールは、1種の重縮合樹脂を作製するために、それぞれ1種ずつを単独で用いても、一方が1種で他方が2種以上用いても、それぞれ2種以上ずつを用いてもよい。また、1種の重縮合樹脂を作製するためヒドロキシカルボン酸を用いる場合、1種単独で用いても、2種以上を用いてもよく、多価カルボン酸や多価アルコールを併用してもよい。
重縮合樹脂の重量平均分子量は1,500以上60,000以下であることが好ましく、3,000以上40,000以下がより好ましい。重量平均分子量が1,500以上であると、記録層の折り曲げなどにおけるクラックや基材層からのはがれが生じやすくなる。また、単量体のカルボン酸価数、アルコール価数の選択などによって一部枝分かれや架橋などを有していてもよい。
−添加剤−
その他の添加剤としては、例えば、界面活性剤、触媒、溶媒等を挙げることができる。
〔樹脂組成物の製造方法〕
本実施形態に係る樹脂組成物の製造方法の一例としては、公知の界面活性剤を用いて、乳化重合法により水溶媒中で樹脂を合成し、樹脂粒子分散液を調製する方法が挙げられる。樹脂粒子分散液の調製後、異なる樹脂粒子分散液を混合し、異なる種類の樹脂粒子を分散させた樹脂粒子分散液としてもよい。
以下に、一例として、高Tg樹脂と低Tg樹脂とを含む態様の樹脂組成物の製造方法の詳細を説明する。高融点樹脂と低融点樹脂とを含む態様、高Tg樹脂と低融点樹脂とを含む態様、及び低Tg樹脂と高融点樹脂とを含む態様も、樹脂の種類を変更した以外は、高Tg樹脂と低Tg樹脂とを含む態様と同様である。
−高Tg樹脂と低Tg樹脂とを両方含む混合物の製造方法−
樹脂組成物が分散液である場合、高Tg樹脂の粒子を分散させた樹脂粒子分散液と、低Tg樹脂の粒子を分散させた樹脂粒子分散液と、を混合する方法;樹脂組成物が粉体である場合、高Tg樹脂を有する粉体と、低Tg樹脂を有する粉体と、を混合する方法;樹脂組成物が固形物である場合、高Tg樹脂を有する固形物と、低Tg樹脂を有する固形物と、を溶融して混合する方法;等が挙げられる。
−海島構造を形成する樹脂粒子の製造方法−
高Tg樹脂と低Tg樹脂とが海島構造を形成している樹脂粒子は、例えば、高Tg樹脂の粒子を分散させた樹脂粒子分散液と、低Tg樹脂の粒子を分散させた樹脂粒子分散液と、を用いた、通常の乳化凝集法によって凝集融合体として形成することができる。
かかる場合、高Tg樹脂及び低Tg樹脂のそれぞれの樹脂粒子は、材料の樹脂粒子分散体として大きくともメジアン径100nm以下がよく、10nm以上90nm以下が好ましく、40nm以上80nm以下がより好ましい。それぞれの樹脂粒子のメジアン径が100nm以下であると、凝集融合体に含まれる島相の長径が150nm以下となりトナー画像の定着性が向上する。それぞれの樹脂粒子のメジアン径が10nm以上であると、凝集融合時に混合溶解が進行しにくく、海島構造を形成しやすく、常温可塑化しにくい。樹脂粒子のメジアン径を調整する方法としては、例えば、材料の樹脂の乳化分散時に用いる界面活性剤の量を調整する方法等が挙げられる。
なお、樹脂粒子のメジアン径は、公知の方法により測定することができ、例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置((株)堀場製作所製、LA−920)で測定することができる。
−コア/シェル構造を有する樹脂粒子の製造方法−
コア/シェル構造を有する樹脂粒子は、例えば、乳化凝集法によって製造しうる。この場合、例えば、上述した工程(樹脂粒子分散液準備工程、凝集粒子形成工程、融合・合一工程)と、凝集粒子が分散する分散液に第2の樹脂粒子分散液を混合し、凝集粒子の表面にさらに樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子を融合・合一して、コア/シェル構造の樹脂粒子を形成する工程と、を経て、コア/シェル構造を有する樹脂粒子を製造する。
<記録媒体>
本実施形態に係る記録媒体は、基材と、基材上に樹脂組成物を用いて形成された記録層と、を有する。本実施形態に係る記録媒体は、本実施形態に係る樹脂組成物を用いて形成された記録層を有するため、トナー画像を低圧力で定着することができる。
基材としては、例えば、紙等を挙げることができる。
紙としては、例えば、上質紙、コート紙、クラフト紙、グラシン紙、再生紙等が挙げられる。
記録層は、トナー画像を定着するための層である。
記録層の厚みは、1μm以上50μm以下がよく、2μm以上30μm以下が好ましく、3μm以上25μm以下がより好ましい。
記録層は、記録層に圧力が印加された際に可塑挙動を示しやすい相分離構造を有することが望ましい。相分離構造としては、例えば、海島構造、コア/シェル構造の凝集構造、ブロック共重合体又はグラフト共重合体の少なくともいずれかを含む構造等を挙げることができる。
記録層は、少なくとも2種の樹脂又は2種のセグメントを有する樹脂を含み、相分離構造を有する態様が好ましい。記録層は、高Tg樹脂と低Tg樹脂とを含む相分離構造、高Tgセグメントと低Tgセグメントとを有する樹脂を含む相分離構造を有することがより望ましい。相分離構造としては、例えば、高Tg樹脂と低Tg樹脂とが海島構造を形成している樹脂粒子の凝集融合体、高Tg樹脂と低Tg樹脂とがコア/シェル構造を形成する樹脂粒子の凝集融合体、高Tgセグメントと低Tgセグメントとを有するブロック共重合体又はグラフト共重合体を含む構造等を挙げることができる。
以下に、記録層が有する態様の一例として、高Tg樹脂と低Tg樹脂とを含む相分離構造を有する態様を説明する。高融点樹脂と低融点樹脂とを含む態様、高Tg樹脂と低融点樹脂とを含む態様、及び低Tg樹脂と高融点樹脂とを含む態様も、樹脂の種類を変更した以外は、高Tg樹脂と低Tg樹脂とを含む態様と同様である。
高Tg樹脂と低Tg樹脂とが海島構造を形成している樹脂粒子の凝集融合体は、海相中に島相が存在する相分離構造を形成する。前記凝集融合体は、高Tg樹脂が海相、低Tg樹脂が島相であってもよいし、高Tg樹脂が島相、低Tg樹脂が海相であってもよいが、高Tg樹脂が海相、低Tg樹脂が島相であることが好ましい。
前記凝集融合体の海島構造は、次に示す方法で確認する。本実施形態に係る記録媒体の記録層をエポキシ樹脂に包埋した後、ダイヤモンドナイフで切片を作製し、作製した切片をデシケータ内で四酸化オスミウムを用いて染色し、染色された切片を透過型電子顕微鏡にて観察し、前記記録層の構造を確認する。ここで、海島構造の海相と島相とは、四酸化オスミウムによる樹脂の染色度合いに起因する濃淡で区別される。
島相の長径は、150nm以下であることが好ましい。高Tg樹脂が海相、低Tg樹脂が島相である場合、島相となる低Tg樹脂相は、微細に分布することが好ましく、かかる場合、島相の直径は150nm以下が好ましく、5nm以上150nm以下がより好ましく、50nm以上140nm以下がより好ましく、100nm以上130nm以下が特に好ましい。島相の直径が150nm以下であると、圧力可塑挙動が十分となりやすく、圧力定着時にトナー画像が定着されやすくなる。島相の直径が5nm以上であると、高Tg樹脂と低Tg樹脂とが混合溶解せずに良好に海島構造を形成しやすくなり、加圧していない常温でも可塑化しているために生じるケーキ化(ブロッキング)などが発生しにくくなる。
島相の長径は、以下の方法で算出することができる。前記記録層をエポキシ樹脂に包埋した後、ダイアモンドナイフで切片を作製し、得られた切片を透過型電子顕微鏡で観察する。島相の長径は、切片で観察された島相を100個任意で選択し、ルーゼックス画像解析装置を用いて平均長径を算出することにより算出することができる。
海相を形成する樹脂の質量に対する、島相を形成する樹脂の質量の比は、0.25以上であることが好ましい。
適切な圧力可塑挙動を発現させるためには、例えば、高Tg樹脂が海相、低Tg樹脂が島相である場合、低Tg樹脂の質量の比は、高Tg樹脂の質量に対して0.3以上が好ましく、0.4以上がより好ましく、0.5以上がさらに好ましい。
また、低Tg樹脂の質量の比は、高Tg樹脂の質量に対して1.5未満であることが好ましい。1.5未満であると、常温における可塑化が発生しにくくなる。
高Tg樹脂と低Tg樹脂とがコア/シェル構造を形成する樹脂粒子の凝集融合体は、芯部(コア粒子)とこの芯部を被覆する被覆層(シェル層)とを有する樹脂粒子の凝集融合体である。芯部及び被覆層の好ましい態様は、記録層形成用樹脂組成物における樹脂粒子と同様である。
コア/シェル構造は、次に示す方法により確認する。前記記録層をエポキシ樹脂に包埋した後、ダイアモンドナイフで樹脂組成物の切片を作製し、得られた切片を透過型電子顕微鏡で観察して、前記記録層の構造を確認する。
高Tgセグメントと低Tgセグメントとを有するブロック共重合体又はグラフト共重合体を含む構造における、ブロック共重合体又はグラフト共重合体の好ましい態様は、記録層形成用樹脂組成物における重合体と同様である。
本実施形態に係る記録媒体を製造する方法としては、例えば、樹脂組成物が分散液である場合、少なくとも樹脂を分散した樹脂粒子分散液(本実施形態に係る樹脂組成物)を調製し、調製した樹脂粒子分散液を基材上に塗布し、乾燥して形成する方法;樹脂組成物が粉体である場合、粉体の溶融物を剥離可能な基板上に層形成し、形成した層を基材上にラミネートする方法;等が挙げられる。ここで、基板とは、形成した記録層を支持し、記録層を剥離しうれば特に制限されず、公知の基板を用いることができる。
前記樹脂粒子分散液の塗布は、例えば、ブレードコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、エアナイフコーター、ロッドコーター、キャストコーター、バーコーター、カーテンコーターダイスロットコータ、グラビアコータ等を用いオンマシン又はオフマシンによって行われる。乾燥は、自然乾燥の他に、人為的に乾燥を促進する方法を採用してもよく、例えば、赤外線ドライヤー、ドラムドライヤー、エアキャップドライヤー、エアホイルドライヤー、エアコンベアドライヤー等を用いることができる。
<画像記録物>
本実施形態に係る画像記録物は、記録媒体と、記録媒体上に静電荷像現像用トナーを用いて形成され、その全体を埋め込まれずに固定されたトナー画像と、トナー画像の少なくとも一部を被覆する、剥離可能な画像情報隠蔽層と、を順に有する。本実施形態に係る画像記録物の記録媒体には、本実施形態に係る記録媒体が適用される。画像情報隠蔽層とは、記録媒体の記録層のトナー画像を被覆し、外部から画像情報を把握できないようにする層であり、かつ必要に応じて剥離できる層をいう。
「全体を埋め込まれずに固定された」とは、トナー画像が記録層内に完全に埋没しないで固定された状態をいう。トナー画像は、記録層の表面に接着して固定されていてもよく、記録層に一部が埋め込まれて固定されていてもよい。以下に、更に図を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る画像記録物の一例を示す断面図である。
図1に示す画像記録物6は、記録媒体3と、トナー画像4と、画像情報隠蔽層5と、を有する。記録媒体3は、基材2と、基材2上に形成された記録層1と、を有する。トナー画像4は、記録媒体3の記録層1に静電荷像現像用トナー(以下、「トナー」と称することもある。)を用いて形成され、記録層1にその全体を埋め込まれずに一部埋め込まれて固定されている。画像情報隠蔽層5は、トナー画像(画像情報)4を被覆している。必要に応じて画像情報隠蔽層5を剥離することにより、画像情報の内容を確認することができる。トナー画像は、トナーの重なりが生じにくい孤立画像、線画であることが好ましい。
本実施形態に係る画像記録物は、トナー画像がその全体を埋め込まれずに固定されているので、画像情報隠蔽層の剥離性に優れる。ここで、剥離性とは、画像情報隠蔽層の剥離のしやすさ、かつ画像情報隠蔽層の剥離後に残るトナー画像の鮮明さを表す性質である。
画像情報隠蔽層は、被覆する画像情報を把握できない程度に隠蔽し、トナー画像全体を記録層に埋め込まない程度の硬さを有すれば特に制限はなく、例えば、紙、プラスチックフィルム、金属箔等が挙げられる。これらは積層してもよく、遮光性の物質でコーティングしてもよい。
紙としては、例えば、上質紙、コート紙、クラフト紙、グラシン紙、再生紙等が挙げられる。
プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム等が挙げられる。
金属箔としては、例えば、アルミ箔、銅箔、銀箔、金箔、ステンレス箔、チタン箔、さらにはこれらの金属蒸着フイルム等が挙げられる。
<画像形成方法>
本実施形態に係る画像形成方法は、像保持体の表面を帯電する帯電工程と、帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の記録層の表面に転写する転写工程と、前記記録媒体の記録層の表面に転写されたトナー画像を、圧力により前記記録媒体の記録層に、前記トナー画像の全体を埋め込まずに定着する定着工程と、を有する。
本実施形態に係る画像形成方法は、記録媒体の記録層の表面に、未定着のトナー画像を形成し、これに圧力を印加することによりトナー定着像を得る画像形成方法であって、前記記録媒体として、本実施形態に係る記録媒体を使用することを特徴とする。
本実施形態に係る画像形成方法は、本実施形態に係る記録媒体を用いるので、トナー画像が低圧力で定着しうる画像形成方法を提供する。
帯電工程、静電荷現像工程、現像工程、転写工程は、公知の電子写真方式(静電荷現像方式)の画像形成方法の各工程を用いることができる。
定着工程は、記録媒体の記録層の表面に転写されたトナー画像を、圧力により記録媒体の記録層に、トナー画像の全体を埋め込まずに定着する工程である。
「全体を埋め込まずに定着」とは、記録層の表面に転写されたトナー画像を記録層内に完全に埋没させないで定着させることをいう。トナー画像は、記録層の表面に接着して固定されてもよく、記録層に一部が埋め込まれて固定されてもよい。
記録媒体に印加する圧力は、0.2MPa以上2.0MPa以下が好ましく、0.3MPa以上1.0MPa以下がより好ましい。記録媒体に印加する圧力が0.2MPa以上2.0MPa以下であると、通常の熱定着装置を用いることができ、画像形成装置の質量や大きさへの影響がない。
図2は、トナー画像が記録媒体の記録層の表面に転写された、記録媒体の一例を示す断面図である。本実施形態に係る記録媒体3の記録層1の表面上にトナー画像4が載っており、上記画像形成方法における転写工程後の状態を示している。図2に示す記録媒体のトナー画像4及び記録層1に圧力を印加する定着工程を経ると、記録媒体3の記録層1の表面に転写されたトナー画像4は、圧力により記録媒体3の記録層1に、トナー画像4の全体が埋め込まれずに定着する。定着工程を経た上記記録媒体を、図3に示す。
本実施形態に係る画像形成方法は、さらに、記録媒体の記録層に定着されたトナー画像の少なくとも一部を、剥離可能な画像情報隠蔽層で被覆する被覆工程と、前記画像情報隠蔽層を、圧力により前記記録媒体の記録層に接着する接着工程と、を有する。
画像情報隠蔽層は、少なくとも一部のトナー画像を隠蔽する。
本実施形態に係る画像形成方法は、前記被覆工程と接着工程を有すると、剥離性に優れた画像記録物を製造しうる画像形成方法を提供できる。
本実施形態に係る画像形成方法は、定着工程及び接着工程を同時に行ってもよい。すなわち、トナー画像が転写された記録媒体の記録層の表面を剥離可能な画像情報隠蔽層で被覆した状態で、画像情報隠蔽層に圧力を印加し、トナー画像を記録媒体の記録層に、トナーの全体を埋め込まずに定着しつつ、画像情報隠蔽層を記録媒体の記録層に接着することができる。
図4は、記録媒体の記録層の表面にトナー画像が転写され、さらに、画像情報隠蔽層によりトナー画像及び記録層を被覆した記録媒体の一例を示す断面図である。本実施形態に係る記録媒体3の記録層1の表面上にトナー画像4が載っており、さらに、画像情報隠蔽層5により、トナー画像4及び記録層1を被覆しており、被覆工程及び接着工程を更に有する上記画像形成方法の定着工程及び接着工程前の状態を示している。画像情報隠蔽層5に圧力を印加すると、トナー画像4がその全体を埋め込まれず記録層1に定着しつつ、画像情報隠蔽層5が記録層1に接着する。定着工程及び接着工程を経た画像記録物は図1に示す状態をとる。
以下、本実施形態を実施例により具体的に説明するが、本実施形態はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお以下の説明において、特に断りがない限り、「部」「%」は全て「質量部」「質量%」を意味する。
−樹脂粒子分散液の調製−
<樹脂粒子分散液(A1)の調製>
・スチレン :300部
・n−ブチルアクリレート:100部
・アクリル酸 :8部
・ドデカンチオール :3部
上記の化合物を混合溶解した溶解物を準備した。非イオン性界面活性剤ノニポール400(三洋化成製):3部、アニオン性界面活性剤ネオゲンSC(第一工業製薬製):5部をイオン交換水:250部に溶解したものに、上記溶解物をフラスコ中で分散、乳化し、単量体乳化液を調製した。
さらに、イオン交換水:300部にノニポール400:3部及びネオゲンSC:5部を溶解し、10分間ゆっくりと混合しながら窒素置換を行い、界面活性剤水溶液を調製した。その後、界面活性剤水溶液を75℃に昇温し、単量体乳化液の50%を界面活性剤水溶液に滴下し、反応液を調製した。
その後、この反応液に過硫酸アンモニウム:4部を溶解したイオン交換水:50部を投入し、単量体乳化液の残りの50%を1時間にわたって滴下した。その後、フラスコ内の内容物を攪拌しながら、オイルバスで75℃に保持し、4時間そのまま乳化重合を継続した。
これにより、中心径200nm、ガラス転移温度54℃、重量平均分子量Mw47,000、数平均分子量Mn12,500のアニオン性の樹脂粒子分散液(A1)を得た。
<樹脂粒子分散液(A2)の調製>
スチレン:100部、n−ブチルアクリレート:300部とした以外は、樹脂粒子分散液(A1)の調製と同様の条件で乳化重合を行った。その結果、中心径200nm、ガラス転移温度6℃、重量平均分子量Mw39,000、数平均分子量Mn10,500の樹脂粒子が分散したアニオン性の樹脂粒子分散液(A2)を得た。
<樹脂粒子分散液(A3)の調製>
スチレン:320部、n−ブチルアクリレート:80部とした以外は、樹脂粒子分散液(A1)の調製と同様の条件で乳化重合を行った。その結果、中心径220nm、ガラス転移温度57℃、重量平均分子量Mw42,000、数平均分子量Mn13,000の樹脂粒子が分散したアニオン性の樹脂粒子分散液(A3)を得た。
<樹脂粒子分散液(A4)の調製>
スチレン:30部、n−ブチルアクリレート:370部とした以外は、樹脂粒子分散液(A1)の調製と同様の条件で乳化重合を行った。その結果、中心径200nm、ガラス転移温度−30℃、重量平均分子量Mw32,000、数平均分子量Mn13,000の樹脂粒子が分散したアニオン性の樹脂粒子分散液(A4)を得た。
<樹脂粒子分散液(A5)の調製>
スチレン:200部、n−ブチルアクリレート:200部とした以外は、樹脂粒子分散液(A1)の調製と同様の条件で乳化重合を行った。その結果、中心径200nm、ガラス転移温度30℃、重量平均分子量Mw37,000、数平均分子量Mn12,000の樹脂粒子が分散したアニオン性の樹脂粒子分散液(A5)を得た。
<樹脂粒子分散液(A6)の調製>
スチレン:350部、n−ブチルアクリレート:50部とした以外は、樹脂粒子分散液(A1)の調製と同様の条件で乳化重合を行った。その結果、中心径210nm、ガラス転移温度80℃、重量平均分子量Mw36,000、数平均分子量Mn11,500の樹脂粒子が分散したアニオン性の樹脂粒子分散液(A6)を得た。
<樹脂粒子分散液(A7)の調製>
スチレン:50部、n−ブチルアクリレート:350部とした以外は、樹脂粒子分散液(A1)の調製と同様の条件で乳化重合を行った。その結果、中心径180nm、ガラス転移温度‐35℃、重量平均分子量Mw32,000、数平均分子量Mn9,000の樹脂粒子が分散したアニオン性の樹脂粒子分散液(A7)を得た。
<樹脂粒子分散液(A8)の調製>
スチレン:380部、n−ブチルアクリレート:20部とした以外は、樹脂粒子分散液(A1)の調製と同様の条件で乳化重合を行った。その結果、中心径200nm、ガラス転移温度90℃、重量平均分子量Mw40,000、数平均分子量Mn13,500の樹脂粒子が分散したアニオン性の樹脂粒子分散液(A8)を得た。
<樹脂粒子分散液(B1)の調製>
丸型ガラスフラスコ中に、イオン交換水:300部とTTAB(テトラデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、シグマアルドリッチ社製):1.5部を入れ、TTAB水溶液を調製した。
調製したTABB水溶液に対して20分間窒素置換を行い、撹拌しながら65℃まで昇温した。TABB水溶液にn−ブチルアクリレートモノマー:40部を加え、さらに20分間撹拌を行った。続いて、開始剤V−50(2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリド、和光純薬工業(株)製):0.5部をイオン交換水:10部に溶解した溶解液を、フラスコ中に投入した。
フラスコ内を65℃で3時間保持した。スチレン:50部、n−ブチルアクリレート:20部、アクリル酸:2.5部及びドデカンチオール:0.8部を、TTAB:0.5部をイオン交換水:100部に溶解したTTAB水溶液に、乳化し乳化液を調製した。調製した乳化液を2時間かけて定量ポンプを用いてフラスコ中に連続的に投入した。フラスコ内の温度を70℃に昇温し、さらに2時間保持して、重合を完了した。
その結果、重量平均分子量Mw22,000、数平均分子量Mn8,000、中心径170nm、固形分量25%のコア(ガラス転移温度‐50℃)/シェル(ガラス転移温度+50℃)構造を有する樹脂粒子が分散した樹脂粒子分散液(B1)を得た。
<樹脂粒子分散液(C1)の調製>
・1,4−シクロヘキサンジカルボン酸 :175部
・ビスフェノールA 1エチレンオキサイド付加物(両末端換算2モル付加物):310部
・ドデシルベンゼンスルホン酸 :0.5部
上記の化合物を混合し、撹拌機を備えた反応容器に投入し、窒素雰囲気下100℃で4時間重縮合を実施したところ、透明な非晶性樹脂状化合物を得た。GPCにより得た重量平均分子量は5,000、ガラス転移温度(オンセット)は50℃であった。
・カプロラクトン :90部
・ドデシルベンゼンスルホン酸 :0.2部
上記の化合物を混合し、撹拌機を備えた反応容器に投入し、窒素雰囲気下90℃で5時間重縮合を実施したところ、透明な結晶性ポリエステルオリゴマーを得た。GPCにより得た重量平均分子量は6,000、ガラス転移温度(オンセット)は−60℃であり、溶融温度は60℃であった。
得られた非晶性樹脂状化合物:50部及び結晶性ポリエステルオリゴマー:50部を100℃にて混合して、撹拌機を備えた反応容器にて2時間加熱することにより、ブロック共重合体の樹脂を得た。ブロック共重合体としてのDSCにより得たガラス転移温度(オンセット)は45℃であった。また、GPCにより得た重量平均分子量は11,500、数平均分子量は4,000であった。
この樹脂:100部に界面活性剤としてソフト型ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム:0.5部を加え、さらにイオン交換水:300部を加え、80℃に加熱しながら丸型ガラス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)で混合及び分散した。その後、さらに0.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液で系内のpHを5.0に調整した後、ホモジナイザーによる撹拌を継続しながら90℃まで加熱し、樹脂粒子の中心径180nm、固形分量20%のブロック共重合体のポリエステル樹脂粒子が分散した樹脂粒子分散液(C1)を得た。
<樹脂粒子分散液(C2)の調製>
樹脂粒子分散液(C1)の調製において非晶性樹脂状化合物:50部及び結晶性ポリエステルオリゴマー:50部を非晶性樹脂状化合物:30部及び結晶性ポリエステルオリゴマー:70部に変更した以外は、C1と同様に樹脂を作製し、樹脂粒子の中心径180nmの樹脂粒子分散液(C2)を得た。DSCにより得たガラス転移温度(オンセット)は35℃であった。GPCにより得た重量平均分子量は11,000、数平均分子量は3,500であった。
[実施例1]
−水分散体の調製−
<水分散体(1)の調製>
樹脂粒子分散液(A1)及び樹脂粒子分散液(A2)を体積比30:70(樹脂粒子分散液(A1):樹脂粒子分散液(A2))で混合し、固形分42質量%の樹脂組成物の水分散体(1)を得た。
得られた水分散体(1)を蒸発乾固してペレット状の試料を作製した。作製した試料をフローテスター(株式会社島津製作所製、島津フローテスターCFT−500)にセットし、既述の測定条件により、樹脂組成物の粘度を測定し、T及びT10を得た。得られたT及びT10から温度差ΔT(T−T10)を算出した。
[実施例2]
<水分散体(2)の調製>
樹脂粒子分散液(A3)及び樹脂粒子分散液(A4)を体積比30:70(樹脂粒子分散液(A3):樹脂粒子分散液(A4))で混合し、固形分42質量%の樹脂組成物の水分散体(2)を得た。
[実施例3]
<水分散体(3)の調製>
樹脂粒子分散液(B1)を、樹脂組成物の水分散液(3)として準備した。
[実施例4]
<水分散体(4)の調製>
樹脂粒子分散液(C1)を、樹脂組成物の水分散液(4)として準備した。
[実施例5]
<水分散体(5)の調製>
樹脂粒子分散液(A6)及び樹脂粒子分散液(A7)を体積比30:70(樹脂粒子分散液(A6):樹脂粒子分散液(A7))で混合し、固形分42質量%の樹脂組成物の水分散体(5)を得た。
[実施例6]
<水分散体(6)の調製>
樹脂粒子分散液(A3)及び樹脂粒子分散液(A5)を体積比30:70(樹脂粒子分散液(A6):樹脂粒子分散液(A7))で混合し、固形分42質量%の樹脂組成物の水分散体(6)を得た。
[実施例7]
<水分散体(7)の調製>
樹脂粒子分散液(A5)及び樹脂粒子分散液(A4)を体積比30:70(樹脂粒子分散液(A5):樹脂粒子分散液(A4))で混合し、固形分42質量%の樹脂組成物の水分散体(7)を得た。
[実施例8]
<水分散体(8)の調製>
樹脂粒子分散液(C2)を、樹脂組成物の水分散体(8)として準備した。
[比較例1]
<水分散体(R1)の調製>
樹脂粒子分散液(A4)を、樹脂組成物の水分散液(R1)として準備した。
[比較例2]
<水分散体(R2)の調製>
樹脂粒子分散液(A3)及び樹脂粒子分散液(A5)を体積比50:50(樹脂粒子分散液(A3):樹脂粒子分散液(A5))で混合し、固形分42質量%の樹脂組成物の水分散体(R2)を得た。
[比較例3]
<水分散体(R3)の調製>
樹脂粒子分散液(A8)及び樹脂粒子分散液(A7)を体積比30:70(樹脂粒子分散液(A8):樹脂粒子分散液(A7))で混合し、固形分42質量%の樹脂組成物の水分散体(R3)を得た。
水分散体(2)〜(8)及び水分散体(R1)〜(R3)についても、実施例1の水分散体(1)と同様にして、温度差ΔT(T−T10)を算出した。そして、下記の評価を実施例1〜8、比較例1〜3について行った。
[評価]
<定着性の評価>
基材である富士ゼロックス(株)ラベル用紙(V860)上に、バーコーターを用いて、乾燥後の膜厚が20μmとなるように、上記調製した水分散体を塗布し、風乾し、記録媒体を作製した。作製した記録媒体に、トナーを用いた電子写真方式の画像形成装置により、圧力を印加して文字画像を定着し、常温定着(画像形成装置の機内温度50℃)による文字画像を採取した。用いた画像形成装置は、富士ゼロックスMONO P200bを改造したものである。文字画像の定着は、定着機を加熱せず、かつ最大圧力が0.5MPaとなるように調整した条件で行った。
採取した文字画像の表面をキムワイプ(登録商標)(日本製紙クレシア株式会社製)で強く擦った。強く擦った文字画像及び用いたキムワイプを目視で観察することにより定着度の評価を行った。
評価基準は以下の通りである。定着グレードG3以上を実使用上の合格レベルとした。
定着グレード
G5:画像欠損なし、キムワイプ側へのトナー移行なし。
G4:画像欠損わずかにあるも実使用に影響なし。キムワイプ側への移行わずかにあり。
G3:画像欠損部分あり、キムワイプ側への移行あり。
G2:画像欠損あるも判読可能。キムワイプ側への移行多量。
G1:画像が消え、判読不能、キムワイプ側へほぼすべて移行。
<剥離性の評価>
定着性の評価と同様にして作製した記録媒体を準備した。この記録媒体に、富士ゼロックスMONO 200bを用いて、文字画像を転写した。富士ゼロックスMONO 200bを用いて、富士ゼロックスC2紙の両面にトナーベタ画像を熱定着して、被覆用黒紙を作製した。文字画像が転写された記録媒体の画像面上に、上記被覆用黒紙を重ねた。この被覆用黒紙を重ねた記録媒体を、定着性の評価で用いた画像形成装置の定着機に通し、圧力により文字画像を定着しつつ、被覆用黒紙を文字画像表面に接着し、常温定着(画像形成装置の機内温度50℃)による画像記録物を作製した。文字画像の定着及び被覆用黒紙の接着は、定着機を加熱せず、かつ最大圧力が0.5MPaとなるように調整した条件で行った。
作製した画像記録物について、被覆用黒紙を画像記録物から剥離して、剥離力と、被覆用黒紙で隠蔽されていた文字画像の鮮明さ(目視での確認)と、により剥離性を評価した。
評価基準は以下の通りである。グレードG3以上を実使用上の合格レベルとした。
グレード
G5:手により適度な剥離力ではがすことができ、かつ画像、記録媒体ともに欠損がみられない。
G4:手により適度な剥離力ではがすことができ、記録媒体にわずかなはがれみられるものの、画像には影響なし。
G3:手により適度な剥離力ではがすことができるが、記録媒体または画像にはがれや欠損が軽くみられる。
G2:手による剥離力がやや大きく、記録媒体および画像にはがれや欠損がみられる。
G1:手により剥離力大で、記録媒体、画像には著しいはがれや欠損がみられる。
<樹脂組成物の構造>
上述の方法により記録媒体の記録層がコア/シェル構造、海島構造を有するか確認した。
表1及び表2に樹脂組成物の特徴と共に評価結果を、一覧にして示す。表1中、「(全体)」は、高分子内の各部分の物性ではなく、高分子全体の物性を示す。表2中、「---」は評価できなかったことを示す。表2中、「ΔT」は、TとT10との差(T−T10)を表す。「ΔTg」はガラス転移温度の差を表す。
比較例1では、記録媒体同士が、画像形成装置内で貼りつき、評価用の記録媒体及び画像記録物を作製することができなかった。
表2に示す結果から、本実施例は、定着性及び剥離性の各評価において、ともに良好な結果が得られたことが分かる。
1 記録層
2 基材
3 記録媒体
4 トナー画像
5 画像情報隠蔽層
6 画像記録物

Claims (4)

  1. 基材と、前記基材上に、電子写真用記録媒体の記録層形成用樹脂組成物を用いて形成された記録層と、を有する電子写真用記録媒体であって、
    前記記録層は、10℃以上40℃以下の温度において、0.2MPa以上2MPa以下の圧力が印加された状態で流動性を示し、
    前記記録層形成用樹脂組成物は、
    ガラス転移温度が異なる2種の樹脂を少なくとも含み、前記2種の樹脂の少なくとも一方は、ガラス転移温度が40℃以上60℃未満の高Tg樹脂であり、他方は、ガラス転移温度が−100℃以上10℃未満の低Tg樹脂であり、
    前記高Tg樹脂と前記低Tg樹脂とが海島構造を形成し、
    下記式(1)を満たす、
    電子写真用記録媒体。
    式(1) 20℃≦T −T 10 ≦120℃
    式(1)において、T は、前記記録層形成用樹脂組成物から前記2種の樹脂の固形試料を調製し、フローテスターを用いて測定した、印加圧力1MPaにおいて粘度が10 Pa・sになるときの温度を表す。T 10 は、前記記録層形成用樹脂組成物から前記2種の樹脂の固形試料を調製し、フローテスターを用いて測定した、印加圧力10MPaにおいて粘度が10 Pa・sになるときの温度を表す。
  2. 請求項に記載の電子写真用記録媒体と、
    前記電子写真用記録媒体の記録層に静電荷像現像用トナーを用いて形成され、その全体を埋め込まれずに固定されたトナー画像と、
    前記トナー画像の少なくとも一部を被覆する、剥離可能な画像情報隠蔽層と、
    を順に有する画像記録物。
  3. 像保持体の表面を帯電する帯電工程と、
    帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、
    静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、
    前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を請求項に記載の電子写真用記録媒体の記録層の表面に転写する転写工程と、
    前記電子写真用記録媒体の記録層の表面に転写されたトナー画像を、圧力により前記電子写真用記録媒体の記録層に、前記トナー画像の全体を埋め込まずに定着する定着工程と、
    を有する画像形成方法。
  4. さらに、前記電子写真用記録媒体の記録層に定着されたトナー画像の少なくとも一部を、剥離可能な画像情報隠蔽層で被覆する被覆工程と、
    前記画像情報隠蔽層を、圧力により前記電子写真用記録媒体の記録層に接着する接着工程と、
    を有する請求項に記載の画像形成方法。
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