JPH0216080A - 静電複写機で印刷可能なノーカーボン紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明はノーカーボン複写紙に関する。詳しくは、着色
剤前駆体を含有する十分小さな直径を有するカプセルを
被覆含有しているノーカーボン複写紙であって、フォト
コピー装置で印刷されたときにシート材料の背景部類域
に従来発生していたトナー粉末の転写すなわち斑点発生
を減少または解消することを可能にする。

技術的背景 ノーカーボン複写紙はタイプライタ−やプリンターのよ
うなインパクト装置によって又は鉛筆やペンのようなス
タイラスによって加えられる圧力を適用されたときに像
を生成することができるものである。通常、かかる複写
紙は供与体から無色の反応体を受容体へ転写させること
によって機能するが、その受容体には供与体物質と一緒
になって着色剤を生成することが可能な共反応体が含有
されている。通常、かかる構成体は供与体シート上に被
覆されたシェルの中に封入されている染料前駆体の溶液
および受容体シート上に同様に被覆された顕色剤からな
る。

かかる複写紙は着色剤前駆体（ｃｏｌｏｒ　ｐｒｅｃｕ
ｒｓｏｒ）で背面（ｂａｃｋ）を被覆されているもの（
ＣＢ）であるか、着色前駆体で背面を、そして顕色剤（
ｃｏｌｏｒｄｅｖｅｌｏｐｅｒ　）で同一シートの前面
（ｆｒｏｎｔ）を被覆されているもの（ＣＦＢ　）であ
るか、又は顕色剤でシートの前面を被覆されているもの
（ＣＦ）である。

ノーカーボン紙の組を構成しているそれぞれのシートは
（一番上から一番下へ）　ＣＢ％ＣＦＢ　、およびＣＦ
の順に配列されて組み合わされておシ、どの場合にも、
発色剤（ｃｏｌｏｒ　ｆｏｒｍｅｒ）と顕色剤とは、こ
の発色性物質を含有しているマイクロカプセルが圧力の
印加によって破壊されたときに、接触する。ＣＢ紙、Ｃ
ＦＢ紙、およびＣＦ紙の使用に対する変形はセルフコン
テインド（θｅｌｆ−ｃｏｎｔａ、１ｎｅｄ）ノーカー
ボン紙であり、この場合には、発色剤と顕色剤の両物質
はシートの同じ側の面に適用されているか又は紙そのも
のの繊維格子の中に組み入れられている。

ノーカーボン紙はフオーム印刷工業に広く使用されてい
る。代表的には、予め印刷されたフオームが一組または
一群にまとめられていて一番上のフオームにマークする
ことで必要な枚数の複写物が提供される。場合によって
は、ノーカーボン紙は様々な色または表面を有するシー
トが通常の機能的順序とは逆に配列されている逆順セッ
トとして予備丁合される。すなわち、ＣＦシートがセッ
トの最初にきて、そしてＣＢシートが最後にきて、そし
てその間に必要な枚数のＣＦＢシートがある。

これ等シートは次いで、その順序を自動的だ逆転させて
デリバリトレーに排出するプリンターで印刷されると、
後のデータ記入のために適する機能的順序に配列されて
仕上がる。デリバＩＪ　）レーで順序が逆転しない場合
には、予備丁合シートは通常の機能的順序に配列される
。

伝統的には、ノーカーボン紙フオームはオフセット印刷
などのような通常の印刷技術によって印刷されてきた。

信頼性のある高容蓋の丁合システムを有する高速靜を複
写機の出現によって、かかる技術によってノーカーボン
紙を印刷することは普通の試みになってきた。しかしな
がら、かかる試みは問題を抱えている。例えば、オフセ
ット印刷によって従来印刷されていたノーカーボン紙を
作製するために被覆剤を適用されるべきペースシートは
複写機のプロセッサーまたはソーターで取シ扱われるに
はコワサ（ｓｔｌｆｒｎｅｓｓ）が不十分であ夛又はカ
ールおよび水分のコントロールに関してマシン条件に対
する感受性が十分に低くない故である。

ゼロックス９０００シリーズのような高速複写機を使用
する場合に遭遇する更に別の問題は多数のシートを印刷
した後のコピー上にトナー粉末の斑点が出現することで
ある。かかる斑点発生は一般に、破壊されたマイクロカ
プセルからの溶媒に接触したことによって可塑化されて
しまったトナー粒子による光受容体の斑点汚れによって
起こる。

マイクロカプセルを被覆含有するノーカーボン紙は圧力
を受けたときにカプセルの早期破壊を受ける。そして高
速複写機は一般に、マシン操作中に６エ程でシートに圧
力を加える。

第一の場所は給紙アセンブリーステーションである。フ
ィードベルトとリターにベルトとの間での摩擦給紙によ
って磨滅およびその結果のカプセル破壊が起こ９、次い
で、その紙はスチールローラーとポリマーローラーとの
間に挾まれる。この場所での汚れの形態は通常、スチー
ルロール上へのカプセル破片の蓄積によるものであり、
それは後に剥がれ落ちて複写機本体中へ輸送されること
がある。かかる剥片は印刷物上に大きな不規則形状の斑
点として出現する。それは通常、約２０．０００−４０
，０００枚のコーーがマシンを走行した後に現れる。

第二の場所はトナー転写部位である：紙は光受容体ベル
トとバイアス転写ロールとの間を通過し、そこで剪断力
および圧力を受ける。従って、カプセルの一体性保持に
は特に有害であることが明らかであるかかる力を最小に
するように複写機のこの場所を適切に調節しておくこと
が重要である。

カプセル破壊は着色剤前駆体の封入溶液を放出させる：
従って、放出された溶媒はバイアス転写ロールの表面を
濡らし、従って、トナーと接触するようになる。トナー
は代表的には、スチレン−ブチルメタクリレート共重合
体のような重合体の中のカーボンプラックのような顔料
からなる。かかる材料は着色剤前駆体の溶媒によって容
易に可塑化されて軟らかい粘着な状態になる。このこと
は可塑化されたトナーをセレン光受容体に粘着転写させ
、それによって紙の背景部領域に約２００μ〜６００μ
の直径の斑点を生じさせる。

印刷プロセス中に紙に圧力が適用される第三の場所は加
熱／加圧定着ステーションである。ここでは、紙の表面
温度は約１６０°Ｆ′に達し、そして圧力は約１２００
　ｐ８１になると思われ、この圧力はやはシカプセル破
壊を生じさせ、その結果、ノーカーボンの系の性能を減
少させるものである。

高速複写機によって印刷する場合にノーカーボン紙が遭
遇する更に別の問題は背景部領域におけるトナー転写の
核として作用するかもしれない繊維屑および紙塵である
。

ゼロックス・コーポレーションに譲渡された米国特許第
４，０４６，４０４号においてトライエル（Ｔｒｅｌｅ
ｒ）はノーカーボン紙用基体を要求された場合には紙の
コワサおよび厚さを増大させるために紙中に中空球を分
散したものを使用することを教示している。彼の研究は
軽い重量の紙を製造することに関しておシ、重い基本重
量の紙素材を使用することを否定するものである。さら
に、彼の被覆性配合物はカプセル含有被覆剤の中に澱粉
粒体を緩衝剤として含有しており、像形成性カプセルを
保護する又は衝撃緩和してその早期破壊を阻止するよう
に設計されている。

米国特許第４．６９８，９５４号においてストルホ（Ｓ
ｔｏｌｆｏ）は複写機の転写ロールの油汚れを問題にし
た；彼は供与体シート上のカプセル被覆に微細な親油性
シリカを組み入れた。シリカはカプセルが不注意にも破
壊されたときに放出される溶媒を吸着することは明白で
ある。彼もまた、カプセル破壊を最小にする緩衝剤とし
て作用する澱粉粒子（しばしば、「ステイルト（Ｂｔｉ
ｌｔ）」材と称される）を含有せしめることを教示して
いる。彼はまた、カプセル破壊の危険性および複写機を
汚す有害な油放出を減少させることにおいてカプセルサ
イズの重要性を認めている。そこで、彼は約４μの平均
カプセルサイズを使用することを開示している。

しかしながら、ゼロックス・コーポレーションの刊行物
によって証明されているよう（ｃ、前記問題に対する満
足な解決は見出されていない。

本発明者は、驚くべきことには、小さなカプセルで被覆
された高い基本重量のポンド紙を使用すると、緩衝材ま
たはスティルト材を必要とすることなく、かつ有害なカ
プセル破壊が起こったときに放出される油を吸着するた
めの物質の添加を必要とすることなく、前記問題を解決
できるということを見出した。小さいカプセルおよび高
い基本重量のポンド紙を使用するにもかかわらず、圧力
の適用によって生成される像は濃く、容易に読み取れる
。

発明の概要 本発明によれば、約１８ポンド／連より大きい基本重量
を有する紙素材からなり、かつその表面の少なくとも一
部分に、少なくとも５０容ｆ％が約１２μ以下のサイズ
を有し、かつ少なくとも９５容ｆ％が約１８μ以下のサ
イズを有するマイクロカプセルを含む組成物であって、
ステイルト粒子を含まない組成物を含有している、ノー
カーボン複写紙が提供される。

この構成体は従来のノーカーボン紙によって示された斑
点発生問題を伴わずに静電複写機によって印刷できる。

発明の詳細 、着色剤前駆体の溶液を含有するノーカーボン紙用カプ
セルは多数の特許に記載されている。例えば、米国特許
第４，５５４，０１５号には、１〜５０μのサイズ範囲
の尿素−ホルムアルデヒドカプセルを使用することが記
載されている；米国特許第４，２０１，４０４号には、
１０〜１５ａのサイズ範囲のメラミン−尿素−ホルムア
ルデヒド縮合重合体シェルが開示されている。後者の資
料には、平均カプセルサイズが約１０μ未満である場合
には、カプセルは一般に、破壊するには硬過ぎて劣った
像形成特性を与えるということが教示されている。

本発明においては、カプセルの５０容量チはサイズが約
１２μ未満、好ましくは約１０μ未満であるべきであり
、そしてカプセルの９５容量チはサイズが約１８μ未満
であるべきであることが解明された。また、緩衝材また
はステイルト材として作用する大きな粒子をＣＢ被被覆
中に添加することが慣用になっていたが、本発明者が解
明したところによれば、かかる粒子は、特に、溶媒含有
カプセル体の中に在るときには、静電複写機での使用に
とって有害である。

ノーカーボン紙は多数の供給元から商業的に入手可能で
あり、そこに使用されている化学物質は一般に２つのタ
イプがある。第一の場合には、カプセルはクリスタルバ
イオレットラクトン、６゜６−ビス−（１−エチル−２
−メチルイン）７９　ｋ＞−６−フタリド、５−Ｎ、Ｎ
−ジエチルアミノ７−（Ｎ、Ｎ−ジペンゾルアミノ）フ
ロオラン、またはベンゾイルロイコメチレンデル−のよ
うな無色の着色剤前駆体を含有している。この場合には
、組み合わされる顔色剤シートは酸性クレーフェノール
類、または無色の前駆体をその着色体に変換させるため
の類似の酸性薬剤を被覆されている。

第二の場合には、カプセルは組み合わされるＣＦシート
上に被覆されている遷移金属と一緒になって着色配位化
合物を生成することができる配位子を含有している。

本発明はこれ等像形成性化学物質のどちらに対しても有
効であり、また、基本的にはカプセル壁の組成には関係
ないということを指摘されるべきである。

ノーカーボン紙の製造に使用される溶媒は具体的な像形
成性化学物質と共に機能するように選択される多様な性
能特性を有している。例えば、溶媒はカプセルが破壊さ
れて溶液が受容体ＣＦシートに転写されたときに濃い像
を生成するのに十分な量の着色剤前駆体を啓解すること
ができなければならない。従って、溶媒は最終的に、顕
色剤を被覆されたＣＦシートに前駆体を転写するための
輸送媒体になるものでなければならず、しかも封入可能
で、無臭で、かつ無毒である。

マイクロカプセルの中に利用される様々な溶媒の溶解度
パラメーターは複写機のバイアス転写ロールの表面エネ
ルギーに関連してそれ等溶剤がバイアス転写ロールを濡
らし容易にトナー粉末へ転写するようなものであること
が判明した。高速複写機で従来のノーカーボン紙を使用
した場合には直径的１６μよシ大きいサイズのカプセル
の９０％超が破壊されることが測定されたこと力１ら、
複写装置のバイアス転写ロールを濡らすのに利用される
溶媒を最小にするという概念は必須の要素である。

静電複写機に使用されるトナー粉末は数種類のタイプが
ある。−例においては、トナーはスチレンとブタジェン
の共重合体をペースにしたものである。もう−りの例に
おいては、トナーはスチレンとブチルメタクリレートの
共重合体をベースにしていると教示されている。両方の
例において、トナー粉末はノーカーボンカプセルの製造
に使用されている溶媒の溶解度パラメーターに十分近い
溶解度パラメーターを有しておフ、そのためにトナー粉
末の膨潤が起こる。実際、溶媒はトナー粉末を容易に可
塑化し、粘着性になるところまで軟化させる。

カプセルのサイズを小さくすること及びステイルト粒子
を含有しないことと組み合わせて、本発明のもう一つの
要素は一般にノーカーボン紙に使用されてきたものよシ
高い基本重量のポンド紙、すなわち、一連（１フインチ
×２２インチの紙５００枚からなる）当たシ約１８ポン
ドよシ大きい基本重量のボンｒ紙を使用することである
。好ましくは、基本重量は約２０ポンドよシ大きい。

よシ好ましくは、約２２ポンドよシ大きい。

生来的によシ強い性質をもったよシ小さいカプセルの使
用はカプセル破壊を減少させるための明白な手法である
と考えられるかも知れないが、かかる使用はＣＦシート
上に低濃度の像をもたらすということが従来報告されて
きた。高い基本重量のポンド紙の使用は像濃度を減少さ
せると教示されてきたし、実際、静電複写機によって印
刷可能なノーカーボン紙を提供するだめの従来の試みに
おいてはかかる使用は否定されてきた。

実施例１ 基本型Ｊｌ１１８．５ボッドの紙にカプセル破壊１７　
ｉｌ、２５〜１．５ポンド／連の乾燥被覆量になるよう
テ被覆した。このカプセルスラリはカプセルの５０容ｆ
ｉｔ％がサイズ１１μ以下であり、そして９５容量％が
サイズ１８μ以下であるようなカプセル、澱粉／スチレ
ン−ブタジェンバインターおよびロジン酸亜鉛からなり
、カプセル対バインダーの比は１．８であった。この被
覆性溶液は被覆時のカプセル破壊を最小にするためにエ
アナイフコーターによって適用された。

被覆性スラリにスペーサーカプセルまタハステイルトカ
プセルを、カプセルの１５．５　容Ｍ　％　カスティル
トであるようなレベルで、添加した以外は同じようにし
て、第二の被覆シートを作製した。

ステイルトカプセルの粒子サイズは約２５μ〜４０μで
あった。

どちらのシートにも標準ＣＦｒタルタン（Ｔａｒ　ｔａ
Ｊブランドシー）（，５Ｍ社から商業的に入手できる）
を組み合わせた。これ等構成体に、ゼロックス社から商
業的に入手できるモデル９９００靜電複写機で印刷を施
した。スティルトカプセルを含有するシートでは３００
０枚印刷後に、斑点発生が目視で認められた。これとは
対照的に、スティルトカプセルを含有しないシートでは
、斑点発生が目視で認められるまでに、１５，０００枚
印刷された。

像発色および最終像濃度はどちらの構成体についても許
容でき、同じようなものであった。

これ等結果から明らかに立証されるように、ノーカーボ
ン紙におけるスティルト材の削除はノーカーボン紙の像
発色速度または最終像濃度に有意に影響することなく、
静電複写機によるノーカーボン紙の印刷中に起こる斑点
発生を減少させる。

実施９１２ 実施例１の紙の代わシに、基本重量２４ポンドの紙の上
に、実施例１のカプセルスラリ（スティルトカプセルを
含有していない）を被覆した。得られたシートをやは９
タルタンプラントｃＦ’シートと組み合わせ、そしてこ
れ等シートにゼロックス社製のモデル９７９０　ＭＩＣ
Ｒで印刷を施した。

認め得る斑点発生を伴わずに、３０，０００枚超が印刷
された。像発色速度および最終像１度は許容できるもの
であった。

これ等結果は明らかに、スティルト材の不在とよシ重い
基本重量の紙素材との組み合わせがこの実験で明白な利
益をもたらしながら像品質を驚異的に非常に良好に保た
せることを示している。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）受容体紙と組み合わせて使用して受容体紙上に着
   色像を提供するのに適するノーカーボン複写紙であつて
   、前記ノーカーボン紙は約１８ポンド／連より大きい基
   本重量を有する紙素材からなり、かつ、その表面の少な
   くとも一部分上に、着色剤前駆体の溶液を含有するマイ
   クロカプセルを含み、ステイルト粒子を含まない組成物
   を有しており、前記マイクロカプセルの少なくとも５０
   容量％は最大サイズが約１２μであり、そして前記マイ
   クロカプセルの少なくとも９５容量％は最大サイズが約
   １８μであることを特徴とする、前記ノーカーボン複写
   紙。
2. （２）前記マイクロカプセルの少なくとも５０容量％は
   最大サイズが約１０μである、請求項（１）のノーカー
   ボン複写紙。
3. （３）前記紙素材は少なくとも２０ポンド／連の基本重
   量を有する、請求項（１）のノーカーボン複写紙。
4. （４）前記紙素材が少なくとも２４ポンド／連の基本重
   量を有する、請求項（２）のノーカーボン複写紙。