JPH02183266A - 静電画像記録材料 - 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】 発明の技術的分野 本発明は、静電画像記録材料に関するもので、詳細には
静電画像形成法に用いられ、液体現像剤て形成されるト
ナー画像を受像するのに適した塗工紙に関するものであ
る。

今日一般に使用されている静電画像複写装置において、
光電導性絶縁材料を典型的には均一な電位に帯電し、そ
の後複写されるべき元の原稿の光画像で露光する。露光
により露光された光電導性絶縁表面即ちバックグラウン
ド領域が除電され、通常の原稿内の画像領域に相当する
部材上に静電潜像が形成される。ひき続き、光電導性絶
縁表面上の静電潜像は、当分野でトナーと呼ばれる現像
粉末で画像を現像することにより可視化される。

多くの現像システムで、帯電したキャリア粉子とそのキ
ャリア粒子と摩擦帯電で接着する帯電したトナーを有す
る現像材料が用いられている。現像の間に、トナー粒子
はキャリア粒子から、光電導性絶縁材料領域の画像領域
の帯電パターンに引き寄せられ、光電溝領域上に粉末画
像を形成する。

この画像はひき続きコピー用紙のような支持表面上に移
動され、加熱と加圧により永久に固定化されうる。トナ
ー画像を支持表面に移動させたのに続き、光電導性絶縁
部材はその上に残っている残留トナーをクリーニングし
、次の画像形成サイクルに備える。

静電画像形成法の一つの特別な応用例としては、ゼロラ
ジオグラフィーがあり、ここでは、ゼロラジオグラフ用
板上のＸ線マモグラフが胸部ガンの検査に用いられる。

Ｘ線マノグラフの自動現像が米国特許第４．０３８．９
４３号に詳細に記載されており、ゼロックスモデル１２
５と１２６に商業的に利用されていた。さらに最近には
、ゼロックス１７５ゼロラジオグラフイーの医療用画像
システムが市販されている。この画像システムにおける
現像システムがジエロミンの米国特許第４．６２４．５
４４号に記載されている。典型的には、ゼロラジオグラ
フィー用現像システムには、Ｘ線像を可視化する際に要
求される高い解像度を提供するために、乾式現像技術よ
りも液体現像が用いられる。この液体現像技術はまた、
加熱及び／若しくは加圧によりトナー画像を支持体に融
着させる融着ステップが別個に要求されないという利点
を有している。現像された画像を作る点では満足できて
も、ある種のｍＭ性が生じている。特に、前記の液体現
像技術により作られる階調性の画像は、他の表面に接触
したり、こすられたりすると、みがかれたり、光沢を有
したりする傾向がある。結果として、マモグラフのコピ
ー上の階調性の画像の不均一な光沢が生じ、これは、可
視化の誤り及び／若しくは可視化されうる情報の喪失と
なり、医療の診断をするのに不完全な情報を与える。典
型的には、液体現像画像を受像するコピーシート若しく
は支持体は、ゼロックス４０２４紙のような常用の紙で
ある。典型的には、これらの紙は、紙の光沢若しくは不
透明度を改良するために少くとも片面に薄いクレー塗装
が施されている。

従来の技術 放電を最高−値にするために、電子写真用スタイラスヘ
ッド（Ｓｔｙｌｕｓ　ｈｅａｄｓ）を紙と特定の距離を
置くことにより間隔をあける機能を持たせるために、紙
の塗装として常用の顔料を用°いることが知られている
。間隔が大きすぎても小さすぎても、不完全な像が得ら
れる。これらの常用の顔料は典゛型的には、粒子サイズ
が１μ以下で、ライティングヘッド（Ｗｒｉｔｉｎｇ　
ｈｅａｄｓ）を清浄にしておくために研磨性であること
が好ましい。さらに、少なくとも片面に顔料を含有する
塗装を施して、シート間の摩擦係数を低下させ、互いに
粘着しないようにするために透明シートを製造し、使用
することは一般に行なわれている。

ヴ工−クマンらの米国特許第３．２４７．２９０号には
、低密度のポリエチレンと熱的に分解する高密度ポリエ
チレンのブレンドを連続皮膜として紙に施される、紙の
塗装材料が記載されている。この塗装材料は、水蒸気の
透過に対するバリアー、グＩＪ　＋ス耐性剤、溶封、ラ
ミネート媒体、強度の改良、耐研磨性、若しくは支持体
の光沢のような、いくつかの機能を果すのもとして記載
されている。

ミャマらの米国特許第４．３３１．５０８号には、ポリ
エチレン樹脂フィルムが紙の両側を塗工している光画像
支持体が記載されている。ポリエチレン樹脂は、サイズ
剤及び強度強化剤の上部に塗工されている。

発明の要約 本発明の主な目的は、静電画像法１こおいて使用され、
液体現像剤で形成されるトナー画像を受像するのに適し
た塗工紙を提供することである。かかる塗工紙は、支持
体を備え、その少なくとも片面に、ほぼ平滑な表面と約
５〜約１５μｍの粒子サイズを有し、球形で支持性の、
スペーサー粒子が接触する対象物を支持体上のトナー画
像から一定の間隔をあけるのに十分な量で結合している
。

好ましい実施態様の説明 本発明を本発明に従った塗工紙の好ましい実施態様を参
照して説明する。

広い意味において、本発明は、粒子を用いることにより
、現像されたトナー画像を有するシートと接触する物一
体を、現像されたトナー画像から−定の間隔を保つよう
にし、それによってトナー画像に光沢がつけられたりト
ナー画像が乱れたりするのを防止することを目的として
いる。従って、塗工紙上のスペーサー粒子の数とスペー
サー粒子のサイズの適当なバランスが達成されるべきで
ある。樹脂のバインダー中に広がり、その大きさ故に紙
の支持体と結合しているスペーサー粒子は、紙支持体上
の階調性の画像から接触する対象物に一定の間隔をあけ
るのに十分な量で存在しなければならず、また粒子の存
在により現像工程を妨げ若しくはトナー画像を不明瞭に
するのような量であってはならない。粒子量の十分な供
給と過剰の供給の間にあるこのバランスを達成するため
の一般的指針としては、粒子が典型的には、塗工紙面積
の約ｌＯ％に渡って実質的に均一に分布することである
。同様に、スペーサー粒子の粒子サイズに関しては、支
持体上の階調性の画像間に一定の間隔を与えるのに十分
な大きさであり、また現像工程を妨げたり、画像の階調
性を落とす程大きくてはならない。一般に粒子サイズが
約５〜約１５μｍ１好ましくは８〜１２μｍ１さらに好
ましくは１２μｍの粒子が、このバランスを達成するの
に効果的である。スペーサー粒子は、紙支持体と対象物
の間に支持表面を提供する。紙はこの支持表面と接触す
ることにより、対象物が階調性の表面の大部分に到達す
ることを妨げる。スペーサー粒子は、一般には平滑な表
面を有す°ることが好ましく、それにより潤滑性が生じ
て、対象物がその表面を横切って横すべりできるように
なる。また、それ自身が容易に研磨しないことが好まし
い。スペーサー粒子は、一般には形状が球形で、個々の
粒子サイズが比較的均一であることが好ましい。

“平滑な表面”という用語は、本発明のスペーサー粒子
を、非常に不規則な形の表面を有する常用の顔料粒子と
比較して言うものである。本発明の実施に用いられるい
くつかの市販の粒子がある。

典型的には、これらの粒子は、ポリオレフィン、ポリエ
ステル、及びアクリル樹脂から製造する。

特に許容できる材料群は、ポリオレフィンから製造され
、典型的に用いられる乳化重合法が有する本来的な性質
の長所により、一般に球形で、比較的均一な粒子サイズ
を有する粒子が得られる。６μｍ〜１２μｍの粒子サイ
ズのポリエチレンは、本発明の許容できる、好結果をも
たらすスペーサー粒子である。

スペーサー粒子は、典型的には、バインダー組成物を用
いて紙支持体に塗布される。ここで、樹脂バインダーは
、スペーサー粒子を紙支持体の表面に固定するために用
いられる。典型的には、被膜組成は、１５〜５０重量％
の樹脂固体及びスペーサー粒子（そのうち約１０重量％
がスペーサー粒子である）、５０〜８５重量％の適当な
溶媒を有している。典型的な溶媒には、トルエン、メチ
ルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、及びその混合
物が挙げられる。

適当な樹脂バインダーが、本発明の実施に用いられる。

典型的材料としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリ
ビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリスチレン、及び数多くのアクリル酸ターポリマ
ーが挙げられる。典型的な特定の材料としては、塩化ビ
ニル／酢酸ビニル／マレイン酸ターポリマーでユニオン
カーバイト社から市販されているＶＭＣＨ樹脂のような
ビニル４ｉｔｕｌびビニルトルエンアクリル酸クーポリ
マー樹脂でグツドイヤー社で生産されているポリオライ
）ＯＭＳのようなビニル樹脂及びそれらの混合物が挙げ
られる。本発明にと−で好ましくは、樹脂バインダーは
液体現像剤と接触して、特に液体現像剤を製造するビヒ
クルと接触して、樹脂がトナー粒子上で接着作用を有し
、紙支持体にトナー粒子をしっかり保持する程度まで軟
化するようなものが選ばれる。液体現像剤に用いられる
典型的なビヒクルは、上述のビニル樹脂と相互作用して
、樹脂を軟化させることができるもので、パラフィン系
炭化水素がある。これらには、エクソンケミカル社から
市販されているアイソパー若しくはシェルオイル社のシ
ェルソールがある。

スペーサー粒子を含有する塗装組成物は、様々な目的を
有する他の添加物を有しても良い。例えば、分散剤、゛
光沢剤、乳白剤及び可塑剤のように塗工紙において通常
添加されるようなものである。

同様に、クレーや人手できるアンシレックスのようなシ
リカ顔料のような他の顔料を比較的少量有しても良い。

常用の顔料の典型的な粒子サイズはμｍのオーダー若し
くはそれ以下であるが、クレーやシリカ顔料のような添
加粒子の量は、本発明のスペーサー粒子の間隔周期を減
らさないように制限するべきである、塗装樹脂組成物は
、常用の方法により、樹脂の一部をまず、撹拌しながら
溶媒の一部に溶かし、顔料を加えて、調製される。

本発明の好ましいポリオレフィンスペーサーを子は単に
機械的撹拌により塗装組成物に添加される。

というのは、これらの粒子はを液体樹脂中に分散するに
は高いレベルの分離エネルギーを必要としないからであ
る。シリカやクレーのような添加顔料が望まれるならば
、塗装組成物中の粒子の分散を確実にするためには、高
剪断ミキサーを用いなければならない。

本発明の塗工紙を製造する支持体は、様々の市販されて
いる紙から選ぶことができる。その例としては、上質紙
、中質紙、透明紙のような、静電画像複写装置において
以前から使用されているようなものが挙げられる。この
点に関しては、セルロース系の紙に使用が限られるわけ
ではなく、他の非セルロース系の紙、例えばポリエステ
ル紙、も使用可能であることを明言己しておく。支持体
は、適度な白変、光沢性、及び５０〜１°００のオーダ
ーのシェフフィールド平滑度（Ｓｈｅｆｆｉｅｌｄ　ｓ
ｍｏｏｔｈ−ｎｅｓｓ）を有するような平滑性を有して
いなければならず、また同様に支持体に浸透する塗装組
成物中の溶媒に対する耐性がなければならない。特に、
支持対はその製造中に施される常用のクレーサイズ塗装
により平滑な表面を有しても構わない。塗工紙は、ゼロ
モノダラムの製造に使用される予定なので、Ｘ線フィル
ムに近い、適度な重量紙から製造されうる。従って、典
型的な紙は、基本的には７５〜２２０ｇ／ｍ’の重量を
有し、厚さが４〜１０ミル（０，１０〜０．２５４ｍｍ
）である。

スペーサー粒子を含をする塗装組成物は、いかなる適当
な方法によっても支持体に塗布することができる。典型
的な常用されている塗装技術には、メイヤー棒、リバー
スロール塗布、グラビアロール塗布若しくはナイフ塗布
が挙げられる。シンプレックス画像能力が求められてい
るのかダブレックスが求められているかにより、支持体
の片面若しくは両面に塗装することができる。組成物を
支持体上に塗装する前に、組成物は不溶の凝集物を取り
除くために濾過してもよい。支持体に塗装する特に好ま
しい方法は、常用のメイヤー棒によるものである。ここ
で、塗装組成物の溶液を棒の上に落とすが、この棒はワ
イヤーを螺旋状にそのまわりに密に巻きつけており、こ
れによってワイヤーと支持体は均一な間隔で接触し、塗
装溶液はワイヤーが支持体と接触していない領域におい
て、支持体上に一定の量で提供される。塗装組成物は所
望の厚さで基体上に塗布することができる。

例えば、塗装は、３．０００ｆｔ’　　（２７８，７ｍ
’）連の支持体当たり約５　ｊ７ｂ　（２，３ｋｇ）〜
約１５βｂ（６，８ｋｇ）の量で支持体上に存在して良
い。組成物を支持体上に塗装した後に、１２０〜１６０
’　Ｆ　（４８，９８〜７１．１１℃）の温度に維持す
ることができるオーブンのような熱気乾燥システムに通
し、最終紙の蒸気含有量を約３〜約５％になるよう調整
する。

以下の例は説明のためのものであって、本発明はこの実
施態様に示されている材料、条件若しくは方法パラメー
タに制限されるものでなはない。

例１ ゼロラジオグラフィーに適した本発明の塗工紙を厚さ８
．２ミル（０，２１ｍｍ）　　２００　ｇ　／ｍ’の基
材から製造した。この基材は、ユニオンキャンプ社から
得た。スチレン−ブタジェンラテックス、被覆クレー及
び二酸化チタンの混合物から成る塗装着色剤で、その両
面を塗装した。この塗装は、その上に施される塗装の基
層となり、また、シートに塗装溶媒に対する耐性を与え
る。塗装後、このシートをカレンダー装置に通して、表
面に平滑性と均一性を付与した。

被膜の分散液は、以下の重量部で示した配合による。

３４．５部　　　　プリオライドＯＭ　Ｓ６．１部　　
　　Ｖ　Ｍ　ＣＨ樹脂 ４．５部　　　　　ポリミストＢ−１２０，５部　　　
　シアスタット６０９ １５０部　　　　酢酸エチル １０５部　　　アセトン ブリオライドＯＭＳは、オハイオ州アクロンのグツドイ
ヤー社から入手できる、ビニルトルエンアクリル酸ター
ポリマーである。Ｖ　Ｍ　ＣＨ樹脂は、コネチカット州
ダンバリーのユニオンカーノくイド社から市販されてい
る、塩化ビニル／酢酸ビニル／マレイン酸クーポリマー
である。ポリミストＢ−１２は、直径１２μｍのほぼ球
形のポリエチレン顔料で、ニューシャーシー州　モリス
タウンのアライド社から市販されている。シアスタット
６０９は、Ｎ、　　Ｎ−ビス−（２−ヒドロキシエチル
）−Ｎ、Ｎ’　−（３’　　ドデシルオキシ−２′ヒド
ロキシプロピル）−メチルアンモニウムメトスルホン酸
塩のアルコール溶液で、ニューシャーシー州　ワイネの
アメリカン　シアナミド社から市販されており、帯電防
止剤として用いる。

酢酸エチルとアセトンを配合機中で混合し、シアスタッ
ト６０９を加える。ポリオライトＯＭＳとＶ　Ｍ　ＣＨ
樹脂を撹拌しながら加え、溶液が得られるまで撹拌を続
けた。ポリミストＢ−１２顔料をその後加え、均一な分
散液が得られるまで数分間ｔスペンジョンを撹拌した。

予備塗装した基材紙の平滑な方の面を１４番手のメイヤ
ー棒（Ｍｅｙｅｒ　ｒｏｄ）を用いて上記塗装液で塗装
した。この塗工シートを強制空気オーブン中１２０℃で
乾燥した。最終生成物は８．４ミル（０，２１ｍｍ）の
厚さを有し、この０．１ミル（０，ＯＯ２５ｍｍ）の塗
装は１７ｇ／ｍ’である。この塗工紙の最終基本重量は
２１７ｇ／ｍ’である。

この塗工表面はシェフフィールド平滑値（Ｓｈｅｆ−１
ｉｅｌｄ　ｓｍｏｏｔｈｎｅｓｓ　ｖａｌｕｅ）　　９
　Ｑであった。

上記塗工紙のシートをゼロックス１７５ゼロラジオグラ
フイー用プロセツサーの受像シートとして使用した。こ
こで液体トナー画像は静電気的に受像シートの塗工表面
へ移行する。移行した液体トナー画像を空気乾燥して、
定着工程は完了する。

上述のようにして得られた画像を、球形のプラスチック
含有スペーサー顔料の代りに常用のクレー顔料を使用し
て製造された塗装のみを有している常用のゼロラジオグ
ラフィー用紙と比較した。

プラスチック含有スペーサー顔料を有するシートは、常
用のクレー顔料を含有するシートより高レベルの光沢を
有していた。両シート上のトナー画像は軟艶消仕上状態
てあった。

常用の紙上の階調性のゼロラジオグラフィーの画像は、
画像を横切って爪で軽く描いたり、若しくはプラスチッ
クのペン軸で軽くこすると、爪やペン軸が画像表面と接
触した場所で目に見える跡ができた。これらの物体によ
り及ぼされた圧力は、これらの物体が接触した領域のト
ナー画像の光沢を増加させた。本発明の方法で得られた
画像形成シートに対して同じ実験を行ったが、階調性の
画像表面上に目に見える跡は観察されなかった。

試験用加圧機を幅１インチ（２，５４ｃｍ＞長さ２イン
チ（５，０８ｃｍ）のカート台についている４つのゴム
類の車輪を有する小さいカート状装置から作製した。こ
のカートは塗装若しくは階調性の画像のいずれかを破損
することなく、階調性のシート表面を横切って回転する
ことができる。金属性の紙クリップをカート加圧機に装
着し、カートがその４つの車輪上に平らに保持されてい
る時に、アビアクリツブ（Ａｐｐｅａｒ　Ｃ１１ｐ＞の
金属ワイヤーループにより紙表面を加圧する。加圧機が
常用のシート画像上に平らに置かれ、トナー画像表面を
横切ってゆっくりと回転している時、前記した目に見え
る跡が得られるように圧を調整した。この跡は、トナー
画像表面を横切って引かれる金属ループの圧によるトナ
ー画像の光沢の増加によって生じたものである。紙クリ
ツプ圧の調整を変えることなく、同じ加圧機をプラスチ
ックスペーサ−顔料を含有するシート上のトナー画像の
表面を横切って引いた時、トナー画像の光沢の変化は何
ら観察されなかった。それ故、試験用加圧機の運転の結
果、目に見える跡は何ら観察されなかった。

それ故、静電画像プロセスに使用され、液体現像剤で形
成された画像を受像するのに適した本発明の塗工紙は、
画像表面と他の媒体若しくは物体との接触により、不均
一な光沢表面を有する階副性の画像領域を生じさせない
。その結果、塗工紙上のゼロラジオグラフィーの画像は
、可視化がはるかに容易で、可視化の際の誤りや可視化
により得られる情報の喪失も最小限にすることができる
。

本発明の塗工紙は、同様に、比較的安価という有利な点
も有する。

本明細書で参照した開示及び特許は、特にすべて本明細
書中で参照例として引用されている。

本発明は特別な実施態様を参照して説明されているが、
多くの代替、修正及び変更が可能であることは当業者に
自明である。例えば、本発明は、液体現像システムで使
用する参照例で説明されているが、乾式現像システムに
用いることも可能である。従って、すべての前述の代替
、特許請求の範囲内にありうる修正を含むことも意図し
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、薄いクレー被膜で片面を塗装した常用のコピ
ーシートの断面拡大〈約７０倍）図である。 第２図は、静電画像法に使用され、液体現像剤によるト
ナー画像を受像するのに適している本発明の塗工紙の断
面拡大（約７０倍）図である。 １０・・・・支持体 １２・・・・規則的な形状で小サイズの°、支持体の表
面に結合しているクレー粒子を有する樹脂バインダー １６・・・・樹脂バインダー層 １８・・・・実質的にかなり平滑な表面を有し、ほぼ球
形のスペーサー粒子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　支持体を有し、その少なくとも片面に、ほぼ平滑な表
   面の、球形で、支持性の、約５〜約１５μｍの粒子サイ
   ズのスペーサー粒子が、支持体上の階調性の画像から、
   接触する対象物を一定の間隔を保たせるのに十分な量で
   結合されている、静電画像法に用いられ、液体現像剤に
   よって形成されるトナー画像を受像するのに適した塗工
   紙。