(57)【要約】【課題】トナーを使った湿式電子写真方式を用いて印刷した際に、トナー定着性が良好な湿式電子写真用記録シートを提供する。【解決手段】原紙または樹脂シートの少なくとも片面に１層以上の塗工層を設けた湿式電子写真用記録シートにおいて、顔料成分を１００質量％とした場合、無機顔料成分として炭酸カルシウムを５０〜９７質量％、および有機顔料成分として１２０℃における溶融粘度２００ｍＰａ・ｓ以上である樹脂粒子を３〜５０質量％、を該塗工層中に含有してなることを特徴とする湿式電子写真用記録シート。好ましくは、炭酸カルシウムが、軽質炭酸カルシウムであり、樹脂粒子が、ポリスチレン、スチレンアクリル系共重合体、ポリエステル系樹脂の中から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
原紙または樹脂シートの少なくとも片面に１層以上の塗工層を設けた湿式電子写真用記録シートにおいて、顔料成分を１００質量％とした場合、無機顔料成分として炭酸カルシウムを５０〜９７質量％、および有機顔料成分として１２０℃における溶融粘度２００ｍＰａ・ｓ以上である樹脂粒子を３〜５０質量％、を該塗工層中に含有してなることを特徴とする湿式電子写真用記録シート。
【請求項２】
炭酸カルシウムが、軽質炭酸カルシウムであることを特徴とする請求項１記載の湿式電子写真用記録シート。
【請求項３】
樹脂粒子が、ポリスチレン、スチレンアクリル系共重合体、ポリエステル系樹脂の中から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１記載の湿式電子写真用記録シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湿式電子写真方式を用いて印刷する湿式電子写真用記録シートに関するものである。さらに詳しくは、トナーを使った湿式電子写真方式を用いて印刷した際に、トナー定着性が良好な湿式電子写真用記録シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トナーを使った電子写真方式を用いて印刷する用途は、端末ＰＣ用プリンター、ファックス、または複写機に留まらず、多品種小ロット印刷、可変情報印刷などを可能とする、いわゆるオンデマンド印刷分野でも実用化が進み、技術的進展が目覚しい。特に、電子写真方式については、乾式電子写真方式と湿式電子写真方式共に、高画質化、高速化、省電力化、そして低コスト化へ向けた技術開発が今も進んでいる。
【０００３】
印刷物の商品価値を高めるため、印刷物はより高精細で、色再現性の良さが求められているが、これは高速化、低コスト化とは相反する部分があり、トナーや印刷機械の性能はもちろんのこと、電子写真用記録シートに関してもトナー定着性、色再現性、走行性などさらに厳しい品質要望が集まっている。
【０００４】
従来、トナー定着性を電子写真用記録シート側から向上させようという取組みは幾つか見られている。例えば、特開平１０−１９８０６１号公報では変性シリコーン樹脂、硬化性シリコーン樹脂を含有した層を記述しているが、トナーの定着ロール汚れ防止を中心に考えたものでトナー定着性の効果として充分ではない。
【０００５】
特開平８−１７１２２６号公報ではシートの平滑度、透気度、そして摩擦係数を、特開平５−２９７６２１号公報では表面電気抵抗値と空隙直径のピークを規定しているが、実際の印刷は多様な温度、湿度、印刷速度で行われるため、ある特定の環境で測定されたこのような限定的なシートの物性値のみで、様々な印刷環境で印刷される電子写真用記録シートのトナー定着性の向上を充分成し遂げることは難しいといえる。
【０００６】
特開平１１−２９５９１５号公報では、エマルジョンのモノマー組成をかなり大きい範囲で決めて、ガラス転移点を規定したもの、また特開平１１−５２６０７号公報も層中樹脂層のガラス転移点を規定したものであるが、樹脂のガラス転移点を規定しただけではトナー定着性を充分に向上させる技術としては不十分である。
【０００７】
特開平１０−１７１１４４号公報は、プラスチックシート上に、ウレタン系樹脂、スチレンアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、などの樹脂を含むことが記載されているが、加熱された際の樹脂の特性について詳しい記述が無く、トナー定着性を充分に向上させる技術としては不十分である。
【０００８】
また、特開２００２−９１０４６号公報は、受像層を構成する樹脂の１２０℃における溶融粘度と破断時の伸び率を規定したものであるが、溶融粘度が比較的高い樹脂を用いた透明樹脂層、すなわち、フィルム層について記述したものであり、粒子の形態を保った樹脂を有機顔料として用いる本発明とは全く趣旨の異なるものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
高速化、省電力が進むにつれ、また印刷物の品質的要望が高まるにつれ、電子写真用記録シートに対してのトナーの定着性は強く求められる。また、印刷後の裁断・製本工程において紙同士の擦れ、印刷面にテープを貼ったりするなどの作業によって、印刷面から部分的にトナーが欠落する場合もある。そこで、本発明の目的は、特に絶縁体として石油系溶剤を用いた湿式トナーの定着性が良好で、印刷後の作業性に優れた湿式電子写真用記録シートを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の問題を解決すべく鋭意検討した結果、以下のような湿式電子写真用記録シートを発明するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明の湿式電子写真用記録シートは、原紙または樹脂シートの少なくとも片面に１層以上の塗工層を設けた湿式電子写真用記録シートにおいて、顔料成分を１００質量％とした場合、無機顔料成分として炭酸カルシウムを５０〜９７質量％、および有機顔料成分として１２０℃における溶融粘度が２００ｍＰａ・ｓである樹脂粒子を３〜５０質量％、を塗工層中に含有してなることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明において、好ましくは炭酸カルシウムが、軽質炭酸カルシウムであり、また、好ましくは樹脂粒子がポリスチレン、スチレンアクリル系共重合体、ポリエステル系樹脂の中から選らばれる少なくとも１種である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の湿式電子写真用記録シートについて、詳細に説明する。
【００１４】
まず、本発明者は、湿式電子写真方式におけるトナーの湿式電子写真用記録シートへの定着性について検討した。その結果、優れた細孔性、吸油性を発現する炭酸カルシウムと、トナー成分と接着性に富む樹脂粒子を湿式電子写真用記録シートの塗工層に一定比率で配合することにより、目的とする性能が著しく向上することを見出した。
【００１５】
本発明における塗工層には、顔料成分を１００質量％とした場合、無機顔料成分として、炭酸カルシウムが該塗工層中に５０〜９７質量％含まれる。５０質量％を下回る場合、トナーが塗工層へ足を入れる、すなわちアンカー効果が充分発揮されず、期待するトナー定着性を得られない。
【００１６】
また、特に、溶媒中にトナーを分散する液体トナーもしくは湿式トナー方式においては、湿式電子写真用記録シートにトナーが転写される際に、炭酸カルシウムを配合した塗工層がその優れた吸油性および吸水性によって、余分な溶媒を吸収してトナー定着性を高める。よって、炭酸カルシウムの配合比率が５０質量％を下回る場合には、湿式電子写真用記録シートは非常に優れたトナー定着性を発揮することができなくなる。
【００１７】
本発明の湿式電子写真用記録シートの塗工層には、２００ｍＰａ・ｓ以上である樹脂粒子が該塗工層中に３〜５０質量％含まれる。一般的なトナーの定着プロセスでは、湿式電子写真用記録シートの温度が１００〜１５０℃、多くの場合は１２０℃付近に達するが、１２０℃における溶融粘度が２００ｍＰａ・ｓを下回る場合は、樹脂粒子が粒子の形状を留められず、有機顔料として機能しなくなり、前述したアンカー効果が損なわれ、結果としてトナーの定着性を向上することができなくなる。
【００１８】
さらに、該樹脂粒子の流動性や粘着性が増加して、印刷機器内に付着したり、湿式電子写真用記録シートどうしが貼り付くなどのトラブルを発生させる場合がある。
【００１９】
また、本発明の湿式電子写真用記録シートにおいて、塗工層中の炭酸カルシウムが軽質炭酸カルシウムである場合、塗工層中の細孔が増加し、トナーのアンカー効果は増進され、さらに優れたトナー定着性を発揮することができる。また、塗工層の吸油性および吸水性も大きく向上し、前述した液体トナーの定着効果がさらに良くなる。
【００２０】
湿式電子写真記録の分野において、実用化しているトナーの主成分としてスチレンアクリル系共重合体とポリエステル系樹脂が挙げられる。本発明において、本発明の湿式電子写真用記録シートの塗工層に含まれる樹脂粒子の配合比率と１２０℃における溶融粘度は最も重要な因子の一つであるが、樹脂の種類をトナー主成分樹脂と類似するものを選択することで、トナー定着性はさらに増すこととなる。
【００２１】
ポリエステル系樹脂の多価カルボン酸成分として、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジビン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン２酸、ダイマー酸、パラオキシ安息香酸、無水トリメリト酸、ベンゼントリカルボン酸、ナフタレントリカルボン酸、ブタントリカルボン酸、ヘキサントリカルボン酸、オクタンテトラカルボン酸、またはこれら多価カルボン酸のアルキルエステルなどが、また多価アルコール成分として、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、２，３−ブタンジオール、１，４−ブテンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グリセロール、ジグリセロールなどが挙げられる。
【００２２】
ポリスチレン、もしくはスチレンアクリル系共重合体のスチレン成分として、スチレン、エチルスチレン、ジメチルスチレン、ブチルスチレン、ヘキシルスチレン、オクチルスチレン、メトキシスチレン、フェニルスチレン、クロルスチレンなどが、アクリル成分としてアクリル酸、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、アクリル酸オクチル、アクリル酸メチルエチル、アクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸、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、メタクリル酸オクチル、またはこれらアクリル酸、メタクリル酸のアルキルエステル、更にアクリルアミド、アクリロニトリルなどの誘導体などが挙げられる。
【００２３】
本発明において、塗工層に用いられるその他の顔料は、特に限定されるものではなく、例えば、各種カオリン、タルクなどの精製した天然鉱物顔料、サチンホワイト、リトポンなどの複合合成顔料、酸化チタン、水酸化アルミナなどの半合成顔料、プラスチック顔料などの合成顔料が挙げられる。
【００２４】
塗工液に用いられる澱粉としては、通常の澱紛、酸化澱紛、エーテル化澱紛、りん酸エステル化澱粉、酵素変性澱紛やそれらをフラッシュドライして得られる冷水可溶性澱粉などが挙げられる。
【００２５】
また、塗工液に用いられる増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ソーダ、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カゼイン、ポリアクリル酸ソーダなどの水溶性高分子、ポリアクリル酸塩、スチレンマレイン酸無水共重合体などの合成重合体、珪酸塩などの無機重合体などが挙げられる。
【００２６】
塗工液に用いられる澱粉以外のバインダーとしては、スチレン−ブタジエン系、アクリル系、ポリ酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニルなどの各種共重合体ラテックス、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミド、ユリアまたはメラミン／ホルマリン樹脂、ポリエチレンイミン、ポリアミドポリアミン／エピクロルヒドリンなどの水溶性合成物、ワックス、カゼイン、大豆蛋白などの天然物およびこれらをカチオン化したものなどが挙げられる。
【００２７】
また、必要に応じて、分散剤、消泡剤、耐水化剤、着色剤などの通常使用されている各種助剤、およびこれらの各種助剤をカチオン化したものが好適に用いられる。
【００２８】
本発明において、塗工層を塗工する方法は、特に限定されるものではなく、サイズプレス、ゲートロール、シムサイザーなどの各種メタードフィルムトランスファー、エアーナイフ、ロッド、ブレード、ダイレクトファウンテンなどの各方式を適宜使用する。
【００２９】
本発明において、塗工量は片面当り２〜３０ｇ／ｍ２が好ましい。
【００３０】
本発明に用いられる湿式電子写真用記録シートの基材としては、木材パルプ、綿、麻、竹、サトウキビ、トウモロコシ、ケナフなどの植物繊維、羊毛、絹などの動物繊維、レーヨン、キュプラ、リヨセルなどのセルロース再生繊維、アセテートなどの半合成繊維、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリビニールアルコール系繊維、ポリプロピレン系繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、ポリウレタン系繊維などの化学繊維、ガラス繊維、金属繊維、炭素繊維などの無機繊維をシート状にしたものが使用される。
【００３１】
各繊維をシート状にする製法としては、一般的な抄紙工程、湿式法、乾式法、ケミカルボンド、サーマルボンド、スパンボンド、スパンレース、ウォータージェット、メルトブロー、ニードルパンチ、ステッチブロー、フラッシュ紡糸、トウ開維などの各工程から一つ以上が適宜選ばれる。
【００３２】
また、これらの繊維には、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリン、二酸化チタン、水酸化アルミなどの各種填料、接着剤、サイズ剤、定着剤、歩留り剤、紙力増強剤などの各種配合剤を各工程、各素材に合わせて好適に配合する。
【００３３】
また、その他の基材としては、上質紙、中質紙、色上質、書籍用紙、キャスト用紙、微塗工紙、軽量コート紙、コート紙、アート紙、中質コート紙、グラビア用紙、インディア紙、コートアイボリー、ノーコートアイボリー、アートポスト、コートポスト、ノーコートカード、特板、コートボール、トレーシングペーパー、タイプ紙、ＰＰＣ用紙、ＮＩＰ用紙、連続伝票用紙、フォーム用紙、複写紙、ノーカーボン紙、感熱紙、インクジェット用紙、熱転写用紙、合成紙などの紙や板紙、または各種樹脂をフィルム状に成形したものも含まれる。
【００３４】
塗工する前の基材は、必要とする密度、平滑度、透気度を得るために各種カレンダー処理を施す場合もある。
【００３５】
また、さらに、一連の操業で、塗工、乾燥された塗工紙は、密度、平滑度、透気度、外観を得るために、必要に応じて各種カレンダー処理が施される場合がある。
【００３６】
本発明における湿式電子写真用記録シートは、湿式電子写真用記録シートとしての使用に留まらず、乾式電子写真用記録シート、オフセット印刷用シート、インクジェット用シート、熱転写用シートなどとして使用することもできる。
【００３７】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、実施例において示す「部」および「％」は、特に明示しない限り、質量部および質量％を示す。
【００３８】
実施例１〜１５および比較例１〜５
下記の配合にて、実施例１〜１５および比較例１〜５の湿式電子写真用記録シートを作製した。
＜原紙配合＞
ＬＢＫＰ（濾水度３３０〜４４０ｍｌｃｓｆ）　　　　　　　　　　　７０部
ＮＢＫＰ（濾水度３９０〜４９０ｍｌｃｓｆ）　　　　　　　　　　　３０部
【００３９】
＜内添薬品＞
軽質炭酸カルシウム（＊原紙中灰分で表示）　　　　　　　　　　　　＊８部
市販カチオン化澱粉　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１．０部
市販カチオン系ポリアクリルアミド歩留まり向上剤　　　　　　　０．０３部
パルプ、内添薬品を上記の配合で調整し、坪量７０ｇ／ｍ２の原紙を抄造した。
【００４０】
この原紙に対して、サイズプレスにより両面０．８０ｇ／ｍ２の酸化澱粉を付着させ塗工用原紙を得た。
【００４１】
＜塗工液の配合＞
カオリンクレー　　　　　　　　　　　　　＊種類と配合部数は表１に示した
重質炭酸カルシウム　　　　　　　　　　　＊種類と配合部数は表１に示した
軽質炭酸カルシウム
樹脂粒子　　　　　　　　　　　　　　　　＊種類と配合部数は表１に示した
市販ポリアクリル酸系分散剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．１部
スチレンブタジエン系ラテックスバインダー
（平均粒子径１００ｎｍ、ゲル含有量４０％、Ｔｇ５℃）　　　　　　１５部
市販燐酸エステル化澱粉　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３部
市販カルボキシメチルセルロース系増粘剤（ＣＭＣ）　　　　　　　０．１部
水酸化ナトリウムにてｐＨ９．６に調製
【００４２】
上記の塗工液を調整し、ファウンテン／ブレードコーターで片面１４ｇ／ｍ２塗工し、スーパーカレンダー処理を施して湿式電子写真用記録シートを得た。
【００４３】
上記の湿式電子写真用記録シートのトナー定着性については、以下の方法にて評価を行った。その結果は、表１に示した。なお、表中における樹脂粒子の種類では、エチレン酢酸ビニルをＥＶＡ、ポリスチレンをＰＳ、スチレンアクリル系共重合体をＰＳＡｃ、ポリエステル系共重合体をＰＥと略して記載した。
【００４４】
１．印刷
印刷機としては、乾式電子写真用転写機としてミノルタ社製「Ｍａｇｉｃｏｌｏｒ２２００」、湿式電子写真用転写機としてＩｎｄｉｇｏ社製「Ｅ−ｐｒｉｎｔ１０００」を使って印刷を行った。評価に使用するための印刷画像としては、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各４色についてベタ印字部があるような画像を出力するようにした。ベタ印字部の印刷面積としては、最低でも一辺が３ｃｍ以上の四角形になるようにした。
【００４５】
上記で述べたように「Ｍａｇｉｃｏｌｏｒ２２００」および「Ｅ−ｐｒｉｎｔ１０００」によって印刷したブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色のベタ印刷部について以下のような定着評価を行った。
【００４６】
２．テープ剥離評価
幅１８ｍｍのニチバン社製セロハン粘着テープ「セロテープ（Ｒ）　Ｎｏ．４０５」を各色の印刷部に貼りむらが無いように貼りつけ、１８０度剥離で約５ｍｍ／秒の速さでゆっくりとテープを剥がした。剥離後のトナーの紙への定着度合いを目視により判定し、以下の基準で４段階評価を行った。「○」以上を発明の対称とした。
【００４７】
「◎」：各色共にトナーが紙の上に大部分残っている。
「○」：各色共にトナーが残っているが、テープ剥離後の印刷部の印刷濃度が下がるのがわかる。
「△」：一部の色でトナーが紙から剥がれ、印刷部に白く抜けた部分がある。
「×」：各色共にトナーが紙から剥がれ、印刷部に白く抜けた部分がある。
【００４８】
３．こすれ評価
こすれ評価は、ＪＩＳ　Ｐ８１４７「紙および板紙の摩擦係数試験方法」の水平法を応用した。各実施例および比較例について、水平板には、白紙の湿式電子写真用記録シートを取り付け、おもりには、上記の印刷機で印刷された印刷部がある該記録シートを取り付けた。
【００４９】
そして、印刷部がある該転写紙をおもりに貼りつける場合、印刷部の印刷された面が、水平板に取り付けられた白紙の該記録シートと擦りあうようにした。
【００５０】
以上のように、試験片を水平板、おもりに貼りつけた後は、ＪＩＳ　Ｐ８１４７に記載されている条件でおもりを水平板の上で滑らせる。「摩擦試験」においては、一つの試験片の組み合わせで一度だけ、水平板上でおもりを滑らせるが、本評価においては、一つの試験片の組み合わせで５０回、おもりを水平板の上で滑らせた。
【００５１】
その後、おもりに取り付けられた印刷部を観察し、紙同士の擦れによるトナーの脱落度合いを観察した。印刷部のトナーの残り具合いを目視により判定し、以下の基準で４段階評価を行った。「○」以上を発明の対称とした。
【００５２】
「◎」：各色共に印刷部の濃度低下がほどんと認められない。
「○」：各色共にわずかながら印刷濃度が下がるのがわかる。
「△」：各色共に印刷濃度が下がるのがわかる。
「×」：各色共に印刷濃度が下がるのがわかり、部分的に白く抜けた部分がある。
【００５３】
【表１】
2004101544.tif 000002
【００５４】
表１で明らかなように、本発明のとおり設計した湿式電子写真用記録シートは非常に優れたトナー定着性を示した。
【００５５】
【発明の効果】
以上の結果より、本発明の湿式電子写真用記録シートは、原紙または樹脂シートの少なくとも片面に１層以上の塗工層を設けた湿式電子写真用記録シートにおいて、顔料成分を１００質量％とした場合、無機顔料成分として、炭酸カルシウムを該塗工層中に５０〜９７質量％含み、かつ有機顔料成分として、１２０℃における溶融粘度が２００ｍＰａ・ｓ以上である樹脂粒子を該塗工層中に３〜５０質量％含むように設計したことで、印刷後のトナーの定着性が良好であることを特徴とする。