JP3666514B2

JP3666514B2 - 電子写真用移し絵転写材

Info

Publication number: JP3666514B2
Application number: JP10562995A
Authority: JP
Inventors: 達夫竹内; 基博小倉; 薫山本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-04-28
Filing date: 1995-04-28
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2020-06-29
Also published as: JPH08305064A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は電子写真装置、静電記録装置等の帯電粉体を用いて画像形成を行う装置において、得られた粉体画像を他の最終転写材へ再転写を行うことが可能な電子写真用移し絵転写材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、移し絵という技術を用いて立体的に画像を転写することは広く知られており、例えば紙等の基材上にデキストリンに代表される水溶性の糊を塗工し、この塗膜上にアクリルインクを用いて必要とされる画像をスクリーン印刷等で形成し、この画像を有する紙を水につけてデキストリンを溶かし、水に浮いたアクリルインク画像を陶器等の立体物に水圧によって移し取る水圧転写法が広く知られている。この方法に用いられる転写紙を電子写真に直接応用した例として、武藤工業製のテンプリンがある。この転写材は、ライスペーパー上にデキストリンを成膜したものを転写材として作成し、これを、電子写真装置にかけデキストリン表面にトナー像を形成した後、トナー中の樹脂を軟化させることが可能な有機溶剤にこの転写材を通過させ、トナー像に再転写の対象となる転写媒体への接着力を付与した後に、この転写材をトナー像が再転写媒体に正対するように密着させた後、紙裏面より水を付与してデキストリン膜を溶解してトナー像のみの転写を行うものである。
【０００３】
しかし、このような不透明な紙上に水溶性塗膜を形成してなる転写材では、再転写の際の位置合せが困難なだけでなく、雰囲気中の水分の影響により画像形成前に転写材表面が軟化してしまい、この軟化したデキストリンが電子写真装置内の感光ドラム等に付着するというような問題を生じてしまう。更に、上記のように空気中の水分に敏感なために水分量に対する伸び、縮みが激しく、転写材の無用な放置カールを生じ、装置内における通紙搬送性が著るしく悪くなってしまう。
【０００４】
上記２点の問題に対し、特開平４−３６１０８６号公報において、デキストリンに替わり、酢酸ビニルの鹸化物であるポリビニルアルコールを用いた再転写材の提案がある。ここで提案されている転写材は紙上にシリコーン樹脂を塗工したものの上に日華化学製カセゾール０−５にシリコーン消泡剤を混ぜたものを塗工したものであって、再転写自体は、電子写真装置にてこの塗膜上にトナー像を形成した後に、このカセゾール膜を基材から剥ぎ取り、再転写媒体にトナー像が正対するように重ね合わせる。
【０００５】
加熱及び加圧を施すことで前述トナー像中の樹脂を軟化させて再転写媒体への接着力を得、冷却した後にカセゾール膜の裏面よりエチルアルコールの８０％水溶液を付与してカセゾール膜とトナー像の接着力を低下させ再転写を終了するものである。
【０００６】
この方法によれば、基材よりトナー像を有する薄フィルムを剥ぎ取るために略透明フィルムとなり位置合せが容易となる利点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来例においては、使用されている塗膜材料が酢酸ビニルの部分鹸化物を用いているためにテンプリンと同じく、空気中の水分に対して敏感であり、画像形成前に著しいカールを生じるという問題点、更には、塗膜の剥ぎ取り時における膜の溶解によって塗膜が残留する。また、シリコーンを離型膜に使用しているために電子写真装置内で転写材搬送中に膜が剥れるという問題点を生じることが分った。
【０００８】
本発明の目的は、耐水性が向上し、放置カール量が減少し、しかもフィルム層の離型性が安定化した電子写真用移し絵転写材を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち、第１の本発明は、基材上に高分子樹脂膜を有する電子写真用移し絵転写材において、該高分子樹脂膜が該基材側から順に接着層、離型層及び転写層の３層からなり、該離型層がポリビニルアルコールを含有することを特徴とする電子写真用移し絵転写材である。
【００１０】
第２の本発明は、第１の本発明において、高分子樹脂膜が接着層と離型層の界面で剥離可能である場合である。
【００１１】
第３の本発明は、第１の本発明において、接着層と離型層の接着力が１．５ｇ／ｃｍ以上４ｇ／ｃｍ以下の場合である。
【００１２】
第４の本発明は、第１の本発明において、接着層がアクリル、ポリエステル及びナイロンから選ばれた樹脂を含有する場合である。
【００１４】
第５の本発明は、第１の本発明において、離型層が、鹸化度９０％以下のポリビニルアルコールにシリコーン樹脂を含有してなる場合である。
【００１５】
第６の本発明は、第１の本発明において、ポリビニルアルコールが、ポリ酢酸ビニルを９５％以上鹸化したものである場合である。
【００１６】
第７の本発明は、第１の本発明において、転写層がポリ酢酸ビニルを９５％以上鹸化したポリビニルアルコール及び酢酸ビニルを９０％以下鹸化したポリビニルアルコールを含有し、鹸化度が９５％以上のポリビニルアルコールの含有率が固型分として２５重量％以上７５重量％未満の場合である。転写層が従来のカセゾール０−５のように部分鹸化酢酸ビニル単体ではなく、部分鹸化酢酸ビニルと９５％以上鹸化された酢酸ビニルを併用することで耐水性を向上させて、空気中の水分に対して安定にしている。
【００１７】
第８の本発明は、第１の本発明において、転写層の表面固有抵抗が、２０℃、６５％ＲＨ環境下で１０⁸〜１０¹²Ω／□の場合である。
【００１８】
【実施例】
本発明の実施例を図面を用いて以下に説明する。
【００１９】
図１は本発明の電子写真用移し絵転写材１の層構成を示す概略断面図ある。１１は転写材１を塗工する基材であって中質あるいは上質の普通紙、あるいはこれらの紙の片面または両面に目留め用の、タルク、デンプン等からなる表層コートを施した紙、更にはポリエチレンテレフタレート等の耐熱フィルムが用いられる。紙の場合、坪量は３０ｇ／ｍ² 以上が好ましく、４５ｇ／ｍ² 以上がより好ましい。３０ｇ／ｍ² 未満の紙では、塗工樹脂膜を厚くしても電子写真装置における搬送性が確保されにくい。また、坪量は２００ｇ／ｍ² 以下が好ましく、１５０ｇ／ｍ² 以下がより好ましい。２００ｇ／ｍ² を越えると、原紙の剛性が高過ぎるため、搬送性が不良になり易い。また、この原紙は、電子写真装置における良好な画像転写性を維持するために、塩化ナトリウム等の無機塩を０．２〜４重量％添加され、その体積抵抗値が２０℃、６５％ＲＨ環境下、２４時間放置で１０⁸ 〜１０¹⁰Ω・ｃｍに調整されていることが好ましい。また、ベースにフィルム素材を用いる場合も、搬送性の観点から２軸延伸耐熱収タイプのＰＥＴフィルムの場合で、その厚みが５０μｍ以上が好ましく、７５μｍ以上１５０μｍ以下がより好ましい。更に、このフィルムについても図面上のＢ面にカチオン系またはノニオン系の界面活性剤からなる帯電防止層を施し、その表面固有抵抗が１０⁸ 〜１０¹²Ω／□（２０℃、６５％ＲＨ）に調整されていることが好ましい。
【００２０】
１２は接着層であって、後で塗工される離型層１３及び転写層１４が電子写真装置内で容易に剥れることを防止するために設けられている。用いられる素材としては、水性アクリルエマルジョン、水溶性アクリル、水溶性ポリエステル、６．６ナイロン、ポリアクリロニトリルあるいは有機溶剤に可溶なアクリル樹脂等が挙げられる。紙が基材の場合、上記素材が全て使用可能であるが、ＰＥＴ等の樹脂フィルムの場合、その基材材料によって十分な接着力を得るべく選別すべきである。ＰＥＴ等の場合、水溶性ポリエステルが好ましく、更には塗膜形成時に塩化アンモニウムの添加により塗膜乾燥後の耐水性が向上するタイプが好ましい。
【００２１】
次に、１３は離型層であって主体をポリ酢酸ビニルの鹸化物であるポリビニルアルコールからなり、その鹸化度が９５％以上のものが好ましく、９８％以上のものがより好ましい。また、鹸化度が９０％以下のポリビニルアルコールを用いる場合は、離型剤として少量の水溶性シリコーン樹脂を混入させたものを用いることも可能である。但し、鹸化度が７０％未満のポリビニルアルコールは、耐水性の面で使用することが困難である。
【００２２】
また、離型層１３と接着層１２の相互の材料選択はその接着力によっても影響され、少なくとも電子写真装置における搬送力によって剥がれることがないよう接着強度として９０°剥離で１．５ｇ／ｃｍ以上であることが好ましく、後述する転写層１４と離型層１３からなる再転写フィルム層を基材から剥ぎ取る際にフィルムの破れを生じないように４ｇ／ｃｍ以下が好ましい。
【００２３】
次に、転写層１４について述べると、この層は、電子写真装置によってトナー像を受け取り、少なくとも加熱によって再転写工程に入るまでの間トナー像を保持し、かつ、再転写時には、十分なトナー剥離性能を有することが求められている。また、従来技術に比べ十分な耐水性を有することも要求されている。すなわち、再転写時の溶剤浸透性を確保しつつ、耐水性が優れていることが必要である。具体的には、ポリ酢酸ビニルを９５％以上鹸化したポリビニルアルコールに、ポリ酢酸ビニルを９０％以下鹸化したポリビニルアルコールを混合して転写層を形成する。混合率は固型分比率として、９５％以上の高鹸化度ポリビニルアルコールの含有率が１０重量％以上であることが好ましく、より好ましくは２５重量％以上である。１０重量％未満では、９０％以下の低鹸化度ポリビニルアルコールの特性である水溶性特性が強く現れることとなり、高温環境下で表層の溶け出しが発生し、電子写真装置内の部材を汚染する可能性がある。更に、高鹸化度ポリビニルアルコールが７５重量％以上では、膜自体を形成する直鎖高分子の配列がセルロース膜のように規則性が高くなるため、空気中の水分量の変化に対する膜の収縮が大きくなる可能性がある。すなわち、高鹸化度ポリビニルアルコールは固型分比率として２５重量％以上７５重量％未満がより好ましい。また、この転写層１４には必要に応じて電子写真転写性の向上のためカチオン系あるいはノニオン系の帯電防止剤を加えることも可能である。帯電防止剤量としては、目標表面固有抵抗値として１０⁸ 〜１０¹²Ω／□になるように調整すればよい。更に、通紙搬送性の確保のためシリカ粉末等の無機白色顔料を混合してもよい。
【００２４】
各層の膜厚について、接着層１２は膜の***剥離が発生しないよう薄層であることが好ましく、２μｍ以上１０μｍ以下が好ましい。２μｍ未満ではムラを生じ易く、１０μｍを越えると層内剥離を生じ易い。
【００２５】
離型層１３は、転写層１４のプライマー層的役割とこの層と接着層１２との界面で十分な剥離を達成する役割りがあり、その厚みは２μｍ以上６μｍ以下であることが好ましい。６μｍを越えるとこの層の水分による収縮が強くでてカールを生じ易く、２μｍ未満ではムラが発生し易い。
【００２６】
転写層１４の膜厚は、８μｍ以上が好ましい。これより薄くなると基材からの剥離時にフィルムの破れを生じる等の強度不足が発生し易い。また、５０μｍ以下が好ましい。これより厚くなると剥離後のフィルムが硬くなり、再転写時において曲面追従性が低下し易い。より好ましい膜厚としては１０μｍ以上４０μｍ以下である。
【００２７】
次に、本発明の写し絵転写材に適応可能な電子写真用トナーについて詳述する。基本的に、スチレン−アクリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、エポキシ、ポリエステル等の樹脂を主体とするバインダー樹脂にカーボンブラックの他、イエロー、シアン、マゼンタ等の染顔料を含む電子写真用トナーが使用可能である。その中でも特に、以下に示すカラートナーは、本発明の移し絵転写材の効果をより引き出すことが可能なものである。
【００２８】
このカラー電子写真装置用のトナー粉は、熱を印加した際の溶融性及び混色性が良いことが必要で、軟化点が低く、且つ、溶融時間の短いシャープメルト性のトナーが好ましい。
【００２９】
シャープメルトなトナーを使用することにより、複写物の色再現範囲を広め、原稿の多色カラー像に忠実なカラーコピーを良好に得ることができる。
【００３０】
このようなシャープメルトなトナーは、例えばポリエステル樹脂またはスチレン−アクリル樹脂のようなバインダー樹脂、着色剤（染料、昇華性染料）、荷電制御剤等を溶融混練、粉砕、分級してトナーを製造する。必要とあれば、トナーに各種外添剤を添加する外添工程を付加してもよい。
【００３１】
カラートナーは定着性及びシャープメルト性を考慮すると、バインダー樹脂としてポリエステル樹脂を使用したものが好ましい。シャープメルト性ポリエステル樹脂はジオール化合物とジカルボン酸とから合成される分子の主鎖にエステル結合を有する高分子化合物である。特に、次式
【００３２】
【化１】

（式中、Ｒはエチレンまたはプロピレン基であり、ｘ，ｙは各々１以上の正の整数であり、かつｘ＋ｙの平均値は２〜１０である。）で代表されるビスフェノール誘導体もしくはその置換体をジオール成分とし、２価以上のカルボン酸またはその酸無水物またはその低級アルキルエステルとからなるカルボン酸成分（例えばフマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等）とを少なくとも共縮重合したポリエステル樹脂がシャープな溶融特性を有するのでより好ましい。
【００３３】
シャープメルト性ポリエステル樹脂の軟化点は６０〜１２０℃が好ましい。このシャープメルト性のポリエステル樹脂をバインダー樹脂として含有するトナーの軟化点特性を図２に示す。
【００３４】
フローテスターＣＦＴ−５００形（島津製作所製）を使用し、ダイ（ノズル）の直径０．５ｍｍ、厚み１．０ｍｍとして５０ｋｇの押出荷重を加え初期設定温度８０℃で、予熱時間３００秒の後、５℃／分の速度で等速昇温した時描かれるトナーのプランジャー降下量−温度曲線（以後軟化Ｓ字曲線という）を求める。試料となるトナーは１〜３ｇ精秤した微粉末を用い、プランジャー断面積は１０ｃｍ² とする。軟化Ｓ字曲線は図２のようなカーブとなる。等速昇温するに従い、トナーは徐々に加熱され流出が開始される（プランジャー降下Ａ→Ｂ）。更に昇温すると溶融状態となったトナーは大きく流出し（Ｂ→Ｃ→Ｄ）プランジャー降下が停止し終了する（Ｄ→Ｅ）。
【００３５】
Ｓ字曲線の高さＨは全流出量を示し、Ｈ／２のＣ点に対応する温度Ｔ₀ はそのトナーの軟化点を示す。
【００３６】
このようなシャープメルト性のトナーまたは樹脂とは、溶融粘度が１０⁵ を示す時の温度をＴ₁ 、５×１０⁴ ｃｐを示す時の温度をＴ₂ としたとき、
Ｔ₁ ＝９０〜１５０℃｜ΔＴ｜＝｜Ｔ₁ −Ｔ₂ ｜＝５〜３０℃
の条件を満たす樹脂のことをいう。
【００３７】
これらの温度−溶融粘度特性を有するシャープメルト性のトナーまたは樹脂は加熱されることにより極めてシャープに粘度低下を起こすことが特徴である。このような粘度低下が最上部トナー層と最下部トナー層との適度な混合を生じせしめ、更にトナー層自体の透明性を急激に増加させ、良好な減色混合を起こすものである。
【００３８】
次に本発明の具体例について記す。具体例中、部は重量部を示す。
【００３９】
［実施例１］
坪量６４ｇ／ｍ² の中質紙の片面を、デンプン及びタルクの混合物で目留処理した片コート紙を原紙として用い、以下の処方にて転写材を得た。
【００４０】
（接着層）
アクリル下地樹脂（プラスサイズＬＯ−１７０、互応化学製）１００部
トルエン１００部
からなる塗液をリップコーターにて塗膜厚７μｍに形成した。
【００４１】
（離型層）
高鹸化度ポリビニルアルコール（鹸化度９９％、クラレポバールＰＶＡ１１０、クラレ製）１０部
水９０部
らなる塗液をコンマコーターにて塗膜厚３μｍに接着層上に形成した。
【００４２】
（転写層）
低鹸化度ポリビニルアルコール（鹸化度８８％、カセゾール０５、日華化学製）５０部
高鹸化度ポリビニルアルコール（クラレポバールＰＶＡ１１０）５０部
水５部
帯電防止剤（固型分３０％、カチオンＡＢ、日本油脂製）２．５部
からなる塗液を調製し、離型層上に厚さ１６μｍ厚になるように塗膜を形成した。
【００４３】
得られた転写材の転写層及び離型層の基材からの剥離力は２．５ｇ／ｃｍであった。また、転写材の表面抵抗は１０¹¹Ω／□であった。
【００４４】
上記の転写材をキヤノン製ＣＬＣ７００により通紙したところ、基材からの塗膜の剥れもなく良好な通紙搬送性を得た。更に、トナー画像の剥れもなく良好な１次定着を得た。
【００４５】
得られた転写材からトナー像を有する離型層及び転写層が一体となったフィルムを剥ぎ取り、用意されているコートボール紙にトナー像が正対するように密着させ１１０℃に調整した家庭用アイロンで加熱、加圧後、９０％エチルアルコール水溶液をフィルム裏面から付与したところ、このポリビニルアルコールフィルムは溶けることなく上記溶剤をトナーとの界面迄浸透させ、トナーとフィルムを剥離することができた。
【００４６】
また、このフィルムを３０℃、８０％ＲＨ環境下に放置しても何等変化を示さず良好な耐水性を示すと共に、２０℃、１０％ＲＨ環境下でも収縮が少なく、ベース紙の収縮によるカールとバランスを合わせ、ほぼフラットから凸カールであった。
【００４７】
［実施例２］
（転写層）
転写層の低鹸化度ポリビニルアルコール（カセゾール０５）量を３０部とした以外は、実施例１と同様にして転写材を作製した。
【００４８】
得られた転写材の画像形成は問題なかった。但し、２０℃、１０％ＲＨ環境下に放置したところ、カールが発生し、約６ｍｍの画像側を凹としたカールであった。この転写材をＣＬＣ７００に通紙したところ、転写ドラムへの吸着がかろうじて可能なレベルであった。
【００４９】
［実施例３］
（離型層）
低鹸化度ポリビニルアルコール（カセゾール０５、固型分５０％）５０部
シリコーン樹脂（固形分２０％）５部
水５０部
を用いて離型層を形成した以外は、実施例１と同様にして転写材を作製した。
得られた転写材を用いて画像形成を行ったところ、実施例１と同様に全て良好な結果が得られた。
【００５０】
［比較例１］
（転写層）
低鹸化度ポリビニルアルコール（カセゾール０５）１００部
水５部
帯電防止剤２部
を用いて転写層を形成した以外は、実施例１と同様にして転写材を作製した。
【００５１】
得られた転写材は高温環境下で塗膜に粘着性が発生し使用に耐えないものであった。
【００５２】
［比較例２］
（転写層）
転写層に低鹸化度ポリビニルアルコール（カセゾール０５）を用いなかった以外は、実施例１と同様にして転写材を作製した。
【００５３】
得られた転写材は低湿環境下でのカールが２０ｍｍ以上となり、全く通紙できなかった。また、定着後のトナー画像が容易に剥離してしまい、良好な転写ができなかった。
【００５４】
［比較例３］
接着層をシリコーン樹脂により形成した以外は、全て実施例１と同様にして転写材を作製した。
【００５５】
得られた転写材をＣＬＣ７００に通したところ、簡単にフィルム剥れを生じ、全く通紙できなかった。
【００５６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の基材上に高分子樹脂膜を有する電子写真用移し絵転写材において、該高分子樹脂膜が接着層、離型層及び転写層の３層からなる電子写真用移し絵転写材によれば、
１）耐水性を向上させる。
【００５７】
２）放置カール量を減少させる。
【００５８】
３）フィルム層の離型性を安定化させる。
ことが可能になり、電子写真用のより安定な移し絵転写材が提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の移し絵転写材の概略断面図である。
【図２】本発明に好ましく用いられるトナーの溶融特性図である。
【符号の説明】
１１基材
１２接着層
１３離型層
１４転写層

Claims

基材上に高分子樹脂膜を有する電子写真用移し絵転写材において、該高分子樹脂膜が該基材側から順に接着層、離型層及び転写層の３層からなり、該離型層がポリビニルアルコールを含有することを特徴とする電子写真用移し絵転写材。
高分子樹脂膜が接着層と離型層の界面で剥離可能である請求項１記載の電子写真用移し絵転写材。
接着層と離型層の接着力が１．５ｇ／ｃｍ以上４ｇ／ｃｍ以下である請求項１記載の電子写真用移し絵転写材。
接着層がアクリル、ポリエステル及びナイロンから選ばれた樹脂を含有する請求項１記載の電子写真用移し絵転写材。
離型層が、鹸化度９０％以下のポリビニルアルコールにシリコーン樹脂を含有してなる請求項１記載の電子写真用移し絵転写材。
ポリビニルアルコールが、ポリ酢酸ビニルを９５％以上鹸化したものである請求項１記載の電子写真用移し絵転写材。
転写層がポリ酢酸ビニルを９５％以上鹸化したポリビニルアルコール及び酢酸ビニルを９０％以下鹸化したポリビニルアルコールを含有し、鹸化度が９５％以上のポリビニルアルコールの含有率が固型分として２５重量％以上７５重量％未満である請求項１記載の電子写真用移し絵転写材。
転写層の表面固有抵抗が、２０℃、６５％ＲＨ環境下で１０⁸〜１０¹²Ω／□である請求項１記載の電子写真用移し絵転写材。