JP2019139174A - 電子写真記録材料 - Google Patents

Abstract

【課題】高いトナー定着性を有し、印刷後における捌き性に優れた電子写真記録材料を提供する。【解決手段】樹脂被覆紙あるいは樹脂フィルムを支持体とし、該支持体上にイオン液体を含むトナー受理層を有する電子写真記録材料。【選択図】なし

Description

本発明は高いトナー定着性を有し、印刷後における記録材料の捌き性に優れた電子写真記録材料に関するものである。

電子写真方式による記録は、複写機をはじめ、端末のプリント出力、ファクシミリ、少部数印刷など様々な分野に適用されている。また電子写真の出力装置の進歩も著しく、印刷速度は向上し、フルカラーは言うに及ばず、トナーの改良により高精細化を達成し、色再現性も大きく向上し、文書出力から写真出力まで様々な用途に使用されるようになってきた。

このような電子写真方式のうち、乾式電子写真方式は、複写機などの分野において好適に利用される方式であり、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使用する。画像形成方法は、コロナ帯電によって発生させた感光体ロール上の静電画像にトナーが吸着し、さらにトナーが記録材料に転写し、転写された記録材料を定着ロールで加熱することでトナーを定着させて画像形成する方式である。かかる方式では、トナーの微細化に限界があり、高解像度が得られ難い。また、画線部のトナー定着部分の光沢が高くなり、非画線部と光沢差が生じて、不自然な描写になる等の不具合がある。

一方で、湿式電子写真方式では、液体中にトナーを分散させるため、固体粉末トナーの飛散などが問題とならず、乾式電子写真方式に比べてトナーの大きさを１／１０以下まで微細化できるとの利点がある。このことから湿式電子写真方式は、画線部を形成するドットを微細にできること、加えて色材として顔料を使用できるために耐候性の問題がないこと、さらに画線部と非画線部との光沢差が生じない等の特徴を有し、写真出力に好適な方式である。

写真出力用途においては記録材料に高い平滑性が要求されるため、該記録材料としては、天然パルプを主成分とする紙基材をフィルム形成能のある樹脂で被覆した、あるいは紙基材に樹脂フィルムを貼合して得られた樹脂被覆紙、または樹脂フィルム等が好適であり、それら樹脂被覆紙あるいは樹脂フィルムの表面にトナー受理層を設けた記録材料が知られている。例えば、特開２００７−６５５１７号公報には、紙基材に貼り合わされた樹脂フィルム上に特定のガラス転移温度を有する樹脂と低抵抗処理剤、有機ポリマー微粒子を含むトナー受理層を有する電子写真記録材料が提案されている。

しかし、これらの樹脂被覆紙や樹脂フィルムは静電気が帯電しやすく、印刷時の記録材料の重送や、印刷後における記録材料の捌き性が問題となる場合がある。そこで、記録材料に帯電した静電気による問題を回避するため帯電防止剤の使用が検討されており、例えば、特開２００６−２４０１８６号公報には、支持体として用いる樹脂被覆紙の該被覆樹脂中に帯電防止剤を添加する電子写真記録材料が提案されている。しかしながら、帯電防止剤と樹脂との混合ムラがトナー記録面に影響を及ぼし、画像ムラやトナー定着強度の低下等の問題が生じる。

また、樹脂被覆紙や樹脂フィルム上に設けたトナー受理層に帯電防止剤を添加した電子写真記録材料も提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。しかしながら、十分なトナー定着性と印刷後における記録材料の捌き性を両立することは困難であった。

特開平１１−１１９４６０号公報 特表２０１３−５４１０４５号公報 国際公開第２０１３／１２９０３５号パンフレット

本発明は、高いトナー定着性を有し、印刷後における記録材料の捌き性に優れた電子写真記録材料を提供することを課題とする。

本発明の上記課題は、以下の発明によって基本的に達成される。
樹脂被覆紙あるいは樹脂フィルムを支持体とし、該支持体上にイオン液体を含むトナー受理層を有することを特徴とする電子写真記録材料。

本発明により、高いトナー定着性を有し、印刷後における記録材料の捌き性に優れた電子写真記録材料を提供することができる。

本発明の電子写真記録材料は、イオン液体を含有するトナー受理層を有することを特徴とする。イオン液体（あるいはイオン性液体）とは、カチオン成分とアニオン成分から構成されるイオン対化合物であり、融点が１００℃以下のものを指す。イオン液体は、固体の塩に比べてトナー受理層を構成する樹脂との相溶性に優れるため、得られるトナー受理層には画像ムラが発生しない。また、イオン液体自身によるイオン導電性により高い帯電防止効果を有しているため、使用環境（湿度）の影響を受けにくく、少量の添加で効果的に記録材料の捌き性を改善することができる。

イオン液体を構成するカチオン成分としては、例えば、テトラアルキルアンモニウム等のアンモニウム系；イミダゾリウム、ジアルキルイミダゾリウム等のイミダゾリウム系；ピリジニウム、アルキルピリジニウム、ピリミジウム、ピラゾリウム、ピロリジニウム、ピペリジニウム等のピリジニウム系；ホスホニウム、トリアルキルスルホニウム、テトラアルキルホスホニウム等のホスホニウム系；の、イオン液体を構成するカチオン成分として従来知られているものを使用することができる。これらの中でも、安価で種類が豊富な点から、アミン系とイミダゾリウム系が好ましい。

また、上記アニオン成分としては、例えばＣｌ⁻、Ｂｒ⁻、Ｉ⁻、ＡｌＣｌ_４ ⁻、Ａｌ_２Ｃｌ_７ ⁻、ＢＦ_４ ⁻、ＰＦ_６ ⁻、ＣｌＯ_４ ⁻、ＮＯ_３ ⁻、ＣＨ_３ＣＯＯ⁻、ＣＦ_３ＣＯＯ⁻、ＣＨ_３ＳＯ_３ ⁻、ＣＦ_３ＳＯ_３ ⁻、（ＦＳＯ_２）_２Ｎ⁻、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ⁻、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_３Ｃ⁻、ＡｓＦ_６ ⁻、ＳｂＦ_６ ⁻、ＮｂＦ_６ ⁻、ＴａＦ_６ ⁻、Ｆ（ＨＦ）_ｎ ⁻、（ＣＮ）_２Ｎ⁻、Ｃ_４Ｆ_９ＳＯ_３ ⁻、（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２）_２Ｎ⁻、Ｃ_３Ｆ_７ＣＯＯ⁻、（ＣＦ_３ＳＯ_２）（ＣＦ_３ＣＯ）Ｎ⁻等が挙げられる。これらのイオン液体は、例えば、広栄化学工業（株）からＫＯＥＬＩＱ（登録商標）、第一工業製薬（株）からエレクセル（登録商標）、日本乳化剤（株）からアミノイオン（登録商標）などが市販されており、容易に入手可能である。

イオン液体の含有量は、トナー受理層の総固形分量に対して、０．５〜１５質量％であることが好ましく、さらには１〜１０質量％であることがより好ましい。イオン液体の含有量が０．５質量％未満の場合には、十分な帯電防止性能が得られず、印刷後の記録材料の捌き性における問題を完全に防ぐことができない場合がある。また含有量が１５質量％を超える場合には、トナー定着性が低下する場合がある。

本発明において、トナー受理層は、上記イオン液体に加え、本発明の効果を損なわない範囲でさらに公知の帯電防止剤を含有してもよい。イオン液体と併用する場合の帯電防止剤としては、無機系の帯電防止剤が好ましく、例えば銅、金、銀、ニッケル、アルミニウム、スズなどの導電性金属または導電性金属酸化物、あるいはカーボンブラックが好ましい。イオン液体と併用する帯電防止剤の含有量は、有機系の場合はイオン液体の含有量に対し等量以下が、無機系の場合はトナー受理層の総固形分量に対して３０質量％以下であることが好ましい。

本発明において、トナー受理層は、上記イオン液体を保持するため樹脂成分を含有することが好ましい。樹脂成分としては、公知の樹脂を使用することができ、例えば、アイオノマー樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリル酸またはメタクリル酸若しくはこれらのエステル等の誘導体を含む重合体若しくは共重合体、酢酸ビニル重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体等の酢酸ビニル系重合体、ポリビニルエーテル、アルキルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体およびそれらの塩、塩化ビニリデン系共重合体、あるいはこれらの各種重合体のカルボキシル基等の官能基含有単量体による官能基変性重合体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジニウムハライド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の合成ポリマー、メラミン樹脂、尿素樹脂等の熱硬化合成樹脂系等の接着剤およびポリウレタン樹脂、ポリビニルブチラール、アルキッド樹脂等の合成樹脂系接着剤、ゼラチン、酸化澱粉、カチオン化澱粉、エーテル化澱粉等の澱粉類、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等のセルロース誘導体、などである。上記の中でも、アイオノマー樹脂が好ましい。アイオノマー樹脂を含有することにより、白紙黄変等を生じることなく、高いトナー定着強度が得られる。高いトナー定着強度が得られる理由としては、アイオノマー樹脂中の金属イオンによって、トナー分散物を定着させることができるためと考えられる。

アイオノマー樹脂の中でもエチレン系アイオノマー樹脂が特に好ましい。エチレン系アイオノマー樹脂とは、エチレンを含むα−オレフィンと、α，β−不飽和カルボン酸との共重合体に、原子価が１〜３の金属イオンを付加せしめたイオン性共重合体であり、金属イオンによる分子間架橋構造を有する。ここで、α，β−不飽和カルボン酸の代表例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸などが挙げられる。また、原子価が１〜３の金属イオンの代表例としては、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｃａ^２＋、Ｚｎ^２＋、Ａｌ^３＋等が挙げられる。エチレン系アイオノマー樹脂は、例えば、エチレン−不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマー樹脂またはエチレン−不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマーと多価エポキシ化合物との架橋体を挙げることができる。中でも、エチレン−不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマー樹脂が好ましい。かかるアイオノマー樹脂は、例えば住友精化（株）などからザイクセン（登録商標）として市販され、これらを入手し、利用することができる。

トナー受理層には、他に各種無機酸、有機酸、ｐＨ調整剤、画像保存剤、着色剤、増粘剤、界面活性剤、アンチブロッキング剤等を適宜加えることができる。

本発明におけるトナー受理層の厚みは、０．０５〜１０μｍであることが好ましい。

本発明の電子写真記録材料の支持体としては、例えば、合成紙、ポリエステル樹脂、ジアセテート樹脂、トリアセテート樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリイミド樹脂、セロハン、セルロイド、ＰＥＴ等の樹脂フィルムや、天然パルプを主成分とする紙基材の少なくとも一方の面をフィルム形成能のある樹脂で被覆する、あるいは紙基材と上述の樹脂フィルムを貼り合せることにより得られる樹脂被覆紙が用いられる。樹脂被覆紙において被覆する樹脂としては、炭化水素系プラスチック、極性ビニル系プラスチック、線状構造プラスチック、セルロース系プラスチック等の樹脂が好ましい。炭化水素系プラスチックの例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリブテン、結晶性ポリブタジエン、ポリスチレン、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体などが挙げられる。極性ビニル系プラスチックの例としては、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー、ポリメタクリル酸メチルなどが挙げられる。線状構造プラスチックの例としては、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、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、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリオキシベンゾイル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミドなどが挙げられる。セルロース系プラスチックの例としては、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、セロハン、セルロイドなどが挙げられる。樹脂被覆層の厚みは、片面あたり５〜６０μｍであることが好ましい。支持体の厚みとしては５０〜３００μｍであることが好ましい。

本発明における電子写真記録材料は、樹脂被覆紙支持体上あるいは樹脂フィルム支持体上にトナー受理層の塗液を塗布、乾燥してトナー受理層を形成することにより、製造することができる。支持体上にトナー受理層の塗液を塗布するには、ダイレクトグラビアコーター、オフセットグラビアコーター、リバースグラビアコーター、リバースロールコーター、エクストルージョンバーコーター、カーテンコーター、エアナイフコーター、バーコーター、コンマコーター、ダイコーター、リップコーター、ワイヤーバーコーター、ブレードコーター、スライドホッパーコーターおよびそれらの組み合わせ等を用いることができる。塗布された塗液の乾燥には、直線トンネル乾燥機、アーチドライヤー、エアループドライヤー、サインカーブエアフロートドライヤー等の熱風乾燥機、赤外線、加熱ドライヤー、マイクロ波等を利用した乾燥機等各種乾燥装置を用いることができる。

本発明の電子写真記録材料は、乾式電子写真方式、湿式電子写真方式の記録のいずれにも使用することができるが、特に、湿式電子写真方式の記録に適している。

以下では、本発明を実施例により詳細に説明する。なお、本発明は実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。以下、「％」は、特に説明のない限り、固形分換算の質量％である。「部」は、特に説明のない限り、固形分換算の質量部である。

（実施例１）
エチレン−不飽和カルボン酸共重合体のアイオノマー樹脂水分散液（住友精化（株）製、ザイクセンＡ）に、アイオノマー樹脂の１００部に対して、イオン液体としてＮ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチル−Ｎ−（２−メトキシエチル）アンモニウムテトラフルオロボラートが５部となるように添加し、さらに水を添加して濃度を１７％に調整してトナー受理層の塗液を得た。

坪量１７０ｇ／ｍ^２の上質紙の両面にポリプロピレン樹脂を厚さ３０μｍになるように溶融ラミネートした樹脂被覆紙支持体とし、該樹脂被覆紙の一方の面にトナー受理層の塗液をトナー受理層の厚みが１μｍになるようにマイクログラビア（登録商標）コーターを用いて塗布を行い、乾燥して、実施例１の電子写真記録材料を得た。

（実施例２）
実施例１において、イオン液体をエレクセルＡＳ−１１０（第一工業製薬（株）製）に変更した以外は、実施例１と同様の方法で実施例２の電子写真記録材料を得た。

（実施例３）
実施例１において、支持体を合成紙（ニューユポ（登録商標）ＦＧＳ２００μｍ（株）ユポ・コーポレーション製）に変更した以外は、実施例１と同様の方法で実施例３の電子写真記録材料を得た。

（比較例１）
実施例１において、トナー受理層の塗液にイオン液体を添加しなかった以外は、実施例１と同様の方法で比較例１の電子写真記録材料を得た。

（比較例２）
実施例１において、イオン液体を、ポリスルホン酸ソーダを主成分とする水溶液（三洋化成工業（株）製、ケミスタット（登録商標）ＳＡ−９）に変更した以外は、実施例１と同様の方法で比較例２の電子写真記録材料を得た。

（比較例３）
実施例１において、イオン液体を、ポリスルホン酸ソーダを主成分とする水溶液（三洋化成工業（株）製、ケミスタットＳＡ−９）に変更し、添加量を５部から２０部に変更した以外は、実施例１と同様の方法で比較例３の電子写真記録材料を得た。

（比較例４）
実施例１において、イオン液体を、ベタイン型両性界面活性剤を主成分とする水溶液（花王（株）製、アンヒトール（登録商標）５５ＡＢ）に変更した以外は、実施例１と同様の方法で比較例４の電子写真記録材料を得た。

（比較例５）
実施例１において、イオン液体を、ベタイン型両性界面活性剤を主成分とする水溶液（花王（株）製、アンヒトール５５ＡＢ）に変更し、添加量を５部から２０部に変更した以外は、実施例１と同様の方法で比較例５の電子写真記録材料を得た。

（比較例６）
実施例３において、イオン液体を、ポリスルホン酸ソーダを主成分とする水溶液（三洋化成工業（株）製、ケミスタットＳＡ−９）に変更した以外は、実施例３と同様の方法で比較例６の電子写真記録材料を得た。

（比較例７）
実施例３において、イオン液体を、ポリスルホン酸ソーダを主成分とする水溶液（三洋化成工業（株）製、ケミスタットＳＡ−９）に変更し、添加量を５部から２０部に変更した以外は、実施例３と同様の方法で比較例７の電子写真記録材料を得た。

（トナー定着強度の評価）
湿式電子写真方式のプリンターとして、ＨＰ Ｉｎｄｉｇｏ ７０００ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｅｓｓを用い、標準４色、８ビットモード、１２１９ｄｐｉにて、上記のようにして得られた電子写真記録材料のトナー受理層を有する側の面に印刷を行った。ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの単色のベタ印刷部にセロハンテープを貼り付けて、テープを剥がしてテープに付着したトナーを観察し、トナー定着強度を評価した。トナー接着強度は、以下の４段階の評価基準で判定した。評価が◎または○である場合は、本発明の電子写真記録材料として基準を満たしていることとする。
◎：テープにトナーの付着がなく、トナー定着強度に優れている。
○：テープに僅かにトナーの付着が見られるが、トナー定着強度は良好である。
△：テープにトナーの付着が見られ、トナー定着強度は実用下限程度のレベルである。
×：トナーの多くはテープに付着し、トナー定着強度は実用不可能なレベルである。

（記録材料の捌き性の評価）
湿式電子写真方式のプリンターとして、ＨＰ Ｉｎｄｉｇｏ ７０００ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｅｓｓを用い、印刷後における記録材料の捌き性を評価した。評価の指標として、１０枚連続印刷後に排紙トレーに出力されたＡ４サイズ記録材料束の短辺と長辺を揃えて、記録材料束を一定に揃える際の容易さについて以下の基準で評価を行った。評価が○である場合は、本発明の電子写真記録材料として基準を満たしていることとする。
○：記録材料束が容易に揃う。
△：記録材料同士が弱く貼り付き、揃えるのに時間がかかる。
×：記録材料同士が貼り付き、記録材料束が全く揃わない。

各実施例および各比較例の評価結果を表１に示す。

表１の結果から、本発明の電子写真記録材料は、高いトナー定着性を有し、印刷後における記録材料の捌き性に優れていることがわかる。

Claims (1)

1. 樹脂被覆紙あるいは樹脂フィルムを支持体とし、該支持体上にイオン液体を含むトナー受理層を有することを特徴とする電子写真記録材料。