【発明の詳細な説明】
静電記録媒体
発明の分野
本発明は静電記録媒体及び使用方法に関する。さらに詳しくは、本発明は静電
記録媒体と、低湿度条件下で改良された密度を有する画像を得るための静電画像
形成系へのそれらの使用とに関する。
発明の背景
静電画像形成系には静電記録媒体を用いる、これはサポートとその上に加えら
れる誘電体物質層とを含む。静電記録媒体を用いて、最初に例えば針(stylus)
を用いて、誘電体物質層上に電荷パターンを与えることによって画像を形成する
。この電荷パターンを次に、トナー又は非水性液体中にトナー粒子を含む液体現
像剤の適用によって可視化する。画像を次に当業者に周知の手段によって固定し
て、不変にする。
静電記録媒体又は誘電記録紙(dielectricpaper)の種々な製造方法が当業者
に周知である。典型的に、ポリマー物質の非水性溶媒溶液を導電性原紙(electr
ically conductive basepaper)に塗布することができる。或いは、ポリマー物
質層、すなわち、誘電体物質層を例えば導電性原紙のようなサポート上に押出成
形することによって、静電記録媒体が製造される。
静電記録媒体の好ましい製造方法は、ポリマー物質を含む、水溶液又は例えば
ラテックスのような水性分散液から導電性紙上に誘電体物質層を塗布することで
ある。この方法は、溶剤系よりも環境的に安全であり、溶剤系よりも費用がかか
らないが、まだ高価な導電性層を用いている。非導電性(electrically non-con
ductive)であるサポート又は紙に、前記サポートに導電性を生じるかぎり、誘
電体物質層を加えることもできる。非導電性層の導電性は今までに数種類の方法
によって得られている。1つの方法は、多孔質である紙に効果的に浸透する無機
塩を用いる。これらの物質は標準の湿度条件下では良好に機能するが、これらは
比較的低い湿度では通常良好な導体ではない。第2方法は、紙の両面又は両側へ
の塗布又はサイズプレッシング(size pressing)による導電性ポリマーの適用
を含む。この方法で製造される導電性紙は、誘電性コーティングが水性でないな
らば、
広範囲な湿度にわたって良好に作用する。水性誘電性コーティングと導電性紙と
の間に誘電性コーティングの汚染を阻止するために、バリヤー層が必要である。
バリヤー層の添加が最終製品のコストを高め、また潜在静電界強度(latent ele
ctrostatic fields trength)の低下のための画像密度の減少を生じる。
非導電性紙に導電性を得る他の方法は非導電性紙の両側にサイズプレス(size
press)を用いて、導電性粘土(conductive clay)を塗布することである。
この方法は良好な導電性を有する紙を生成するが、導電性粘土分散液の製造に
費用がかかるので、このアプローチは費用がかかる。
Barr等に発行された米国特許第4,739,003号及び第4,868,
048号は、紙を導電性化するための水性導電性化組成物と、前記組成物から製
造される導電性シート物質とを開示する。この水性導電性化組成物は導電性化剤
と、結合剤とを含む。導電性化剤は精製された合成ヘクトライト粘土を含む。し
たがって、Barr等によって開示される導電性紙を製造するためには、付加的
な精製工程と結合剤とが必要である。
したがって、特に比較的低い湿度において良好な画像性能を有し、好ましくは
水性コーティング(water based coating)を用いて、簡単にかつ経済的に製造
することができる静電記録媒体が必要とされる。これらの必要性は本発明の静電
記録媒体を用いて満たされる。
発明の概要
本発明は、下記要素:
(a)第1面と第2面とを有するサポートと;
(b)サポートの第1面上の導電性粘土層と;
(c)導電性粘土層上に存在する少なくとも1つの誘電体層と;
(d)第2面からサポート中に供給される非粘土導電性化剤と
を含む静電記録媒体に関する。
本発明の他の実施態様は、下記工程:
(a)第1面と第2面とを有するサポートを用意する工程と;
(b)紙の第1面上に導電性粘土のコロイド状分散液又は溶液を塗布して、導電
性粘土層を形成する工程と;
(c)工程(b)で形成された導電性粘土層を乾燥させる工程と;
(d)導電性粘土層上に誘電体物質を含む少なくとも1種の分散液又は溶液を塗
布して、誘電体層を形成する工程と;
(e)誘電体層を乾燥させる工程と;
(f)導電性化剤がサポートに第2面から浸透するように、導電性化剤を含む分
散液又は溶液をサポートの第2面に塗布する工程と;
(g)サポートの第2面を乾燥させる工程と
を含む静電記録媒体の製造方法に関する。
発明の詳細な説明
意外にも、また予想外に、サポートの片側上の導電性粘土層と、反対側からサ
ポートに供給される非粘土導電性化剤とを有するサポートを含む静電記録媒体を
用いると、特に低い湿度において、例えば印刷密度(print density)のような
画像性能が有意に改良されることが発見された。導電性粘土被膜の表面上に少な
くとも1種の誘電性被膜が存在する。
したがって、本発明の静電記録媒体は、(a)第1面と第2面とを有するサポ
ートと;(b)サポートの第1面上の導電性粘土層と;(c)導電性粘土層上に
存在する少なくとも1つの誘電体層と;(d)第2面からサポート中に供給され
る非粘土導電性化剤とを含む。
サポート
本発明の静電記録媒体はサポート層を含む。導電性粘土の吸着と、サポート中
への非粘土導電性化剤の導入とを可能にするために充分な多孔質を有する、当業
者に周知のサポートが、本発明の実施に適する。サポートとして特に有用である
のは、半透明又は不透明である原紙(base paper)である。いずれの場合にも、
原紙は良好な粘状叩解(fairly wet-beaten)ストックから製造されることが好
ましい。紙に半透明性を与えるような叩解度である場合には、紙の好ましい公称
重量(grammage)は約70〜約75g/m2のオーダーである。或いは、まだ良
好に粘状叩解されたストックが半透明原紙ではなく不透明原紙を生じるようなス
トックである場合には、好ましい公称重量は約50〜約90g/m2である。い
ずれの場合にも、原紙の平滑さを高めるように、原紙をカレンダー処理すること
ができ
る。上記重量範囲は限定的ではなく、例えば、40〜120g/m2のような、
非常に広い重量範囲を有する紙も、紙の片側に導電性粘土層が存在するかぎり、
導電性化する、すなわち導電性にすることができ、導電性化剤は紙の他方の側か
ら紙に導入される。幾つかの有用な紙は、100%漂白済み広葉樹クラフト紙、
漂白済み針葉樹クラフト紙及びこれらの混合物、ウッドフリーコットンベラム(
wood-free cotton vellum)並びに、パルプ叩解若しくは添加剤の添加によって
半透明にしたウッド含有紙を含む。
或いは、化学的に透明化した紙を、上記天然半透明紙の代わりにサポートとし
て用いることができる。
他の有用なサポートには、例えば、E.I.du Pont de Nemo
urs and Company(デラウェア州、ウィルミントン)から提供さ
れるTyvek(登録商標)のような、スパンボンデッドオレフィン(spun bon
ded olefin)及び例えばReemy(登録商標)のような、スパンボンデッドポ
リエステルがある。
導電性粘土層
本発明の静電記録媒体はサポートの片側に存在する導電性粘土層も含む。当業
者に周知である、任意の導電性粘土が、サポートに層として塗布されるときにサ
ポート面に吸着することができる、すなわち面内にある程度浸透することができ
るかぎり、本発明の実施に使用可能である。代表的な導電性粘土には、合成ヘク
トライト(hectrite)粘土、モンモリロン粘土等がある。適当な合成ヘクトライ
ト粘土とそれらの製造方法は、Neumannの米国特許第3,586,478
号(1971年6月22日発行)に開示される。好ましい合成ヘクトライト粘土
には、Laporte Inorganics(英国、チェシア州、ウィドネス
)によって提供されるLaponite(登録商標)がある。
モンモリロン粘土は、例えばナトリウム、マグネシウム及びカルシウムのよう
な、微量のアルカリ金属及びアルカリ土類金属を例えば鉄及びシリカのような、
他の付随不純物と共に含む水和したケイ酸アルミニウム錯体である。モンモリロ
ン群の粘土の幾つかの一般的な名前はベントナイトと、フラーズアース(fuller
's earth)である。
当業者に周知である、無機充填剤、結合剤及び顔料を、導電性粘土と相容性で
あるならば、導電性粘土に加えることができる。“相容性”なる用語は、顔料、
結合剤、充填剤等が粘土の紙への吸着を妨害しないことを意味する。
合成ヘクトライト粘土を単独で、すなわち付加的な結合剤、無機充填剤又は顔
料なしに、好ましくは水性コロイド分散液として用いることが好ましい。モンモ
リロン粘土を導電性粘土層として用いる場合には、導電性粘土層成分の総重量に
基づいて少なくとも5%の結合剤が存在することが好ましい。これによって、導
電性粘土層が紙上に安全に保持されること及び紙が外観において白亜質(chalky
)でないことが保証される。適当な結合剤はLevy等の米国特許第3,653
,894号(1972年4月4日発行)に開示される。
静電印刷用途に受容される導電性を得るために、層中の導電性粘土量は層成分
の総重量に基づいて少なくとも95%であるべきである。導電性粘土層の被膜重
量(coating weight)は0.4〜4ポンド/3000平方フィート(0.65〜
6.51g/m2)、好ましくは0.4〜2ポンド/3000平方フィート(0
.65〜3.25g/m2)であるべきである。
これらの範囲内の被膜重量は連続均質層を可能にする。
誘電体層
導電性粘土層上には、少なくとも1つの誘電体層が存在する。誘電体層は水性
分散液又は水溶液状態のポリマー物質を含む。好ましくは、誘電体層は乾量基準
で誘電性被膜の約10〜60重量%、好ましくは、乾量基準で誘電性被膜の約4
5〜60重量%の量での粒状物質(例えば、顔料)をも含む。幾つかの有用な顔
料には、粘土、炭酸カルシウム、シリカ、合成アルミノシリケート、ポリメチル
メタクリレート、ポリテトラフルオロエチレン等がある。例えば消泡剤、スリッ
プ剤(slip agent)及び界面活性剤のような、他の添加剤を加えて、層の被覆可
能性(coatability)を改良することができる。有用なポリマー物質はHill
等の米国特許第3,847,661号(1974年11月12日発行)に開示さ
れる。好ましい水性誘電性コーティングには、例えばJohnson Wax(
ウィスコンシン州、ラシーヌ)によって提供されるJoncryl(登録商標)
;B.F.Goodrich(オハイオ州、クリーブランド)によって提供され
るCa
rboset(登録商標);及びRohm and Haas(ペンシルバニア
州、フィラデルフィア)によって提供されるRhoplex(登録商標)のよう
な、アクリル樹脂がある。
或いは、誘電体層は非水性分散液又は溶液状態のポリマー物質を含む。例えば
、水性誘電性コーティングに加えることができるような、粒状物質を非水性誘電
性コーティングに加えることもできる。好ましい溶液型(solvent-based)誘電
性コーティングには、ポリビニルブチラール、ポリスチレン、ポリスチレンアク
リレートコポリマー及び全ての溶液型アクリルポリマーがある。
水性又は溶液型誘電体層を適用するためには、通常の塗装方法を用いることが
できる。例えば、ナイフ塗布、逆ロール塗布、Meyerバー塗布又はオフセッ
トグラビア塗布を用いて、誘電体物質を導電性層上に塗布することができる。加
えた被膜重量は典型的に3〜9ポンド/3000平方フィート(4.9〜14.
6g/m2)、好ましくは4〜6ポンド/3000平方フィート(6.51〜9
.8g/m2)の範囲内である。誘電性コーティングは1回塗装として、又は同
じコーティングの2回の塗装として適用することができ、最適の画像形成性能(
imaging performance)に必要な、好ましい厚さ、平滑さ及び無欠陥品質を得る
ことができる。異なる誘電性組成物を有する2種類の異なる誘電性コーティング
を塗布して、無欠陥被膜を得ることもできる。
通常の塗装装置を用いて、サポート上に存在する導電性粘土層上に誘電体物質
を、平滑な連続フィルムが形成されるように塗布することが好ましい。
本発明の静電記録媒体の製造に用いる誘電性コーティングは、周囲の湿度に比
較的依存せず、使用中に遭遇しやすい最大温度において非粘着性かつ非黄変性で
ある誘電性を有する。さらに、誘電性コーティングは、加工(processing)中の
過剰なトナー又は液体現像剤のピックアップ(pickup)による背景変色(backgr
ound discoloration)のない、非常に濃い、良好に画定された画像を形成する。
非粘土導電性化剤
非粘土導電性化剤は、サポートの第2面、すなわち、導電性粘土層を適用する
面とは反対側の面に導入される。本明細書で用いる“導入する(incorporated)
”なる用語は、導電性化剤がサポートに浸透して、充分な導電性を促進しなけれ
ば
ならないことを意味する。
非粘土導電性化剤は無機塩と、非イオン性ポリマー、陰イオン性ポリマー及び
陽性ポリマーである導電性ポリマーとから成る群から選択することができる。幾
つかの代表的な無機塩には、硝酸ナトリウム、塩化ナトリウム、硝酸カリウム、
塩化カリウム、硝酸カルシウム、塩化カルシウム等がある。これらの無機塩は例
えばグリセロール及びグリコールのような湿潤剤(humectant)との組合せとし
て存在することもできる。幾つかの典型的な非イオン性ポリマーには、ポリビニ
ルアルコール、ポリアクリルアミド及びポリエチレンオキシドがある。幾つかの
代表的な陰イオン性ポリマーには、
(1)一般構造式:
[式中、Mはアルカリ金属である]
を有するスチレン/マレイン酸コポリマー塩と;
(2)一般構造式:
を有するポリスチレンスルホン酸ナトリウムと
がある。
ポリスチレンスルホン酸ナトリウムはNational Starch an
d Chemical Corporation(ニュージャージー州、ブリッ
ジウォーター)から商品名Versa TLで入手可能である。
幾つかの代表的な陽イオン性ポリマーには、Merquat(登録商標)10
0としてMerk Co.(ニュージャージー州、ローウェイ)から入手可能な
ポリビニルベンジルアンモニウムクロリドと;Calgon Corporat
ion(ペンシルバニヤ州、ピッツバーク)からのConductive Po
lymer261と;C.P.S.Chemical Co.(ニュージャージ
ー州、オールドブリッジ)からのAgefloc(登録商標)がある。ポリスチ
レンの代表的な第4級アンモニウム塩誘導体は、Sanyo Chemical
Industriesによって提供されるChemistat(登録商標)6
300Hを含む。代表的な第4級アミンアクリレートコポリマーには、Alli
ed Colloids,Inc.から入手可能なAlcostat(登録商標
)567を含む。
他の第4級アンモニウム化合物は、それらの表面張力及び粘度が紙へのそれら
の浸透を可能にするように調節されるならば、導電性化剤として使用可能である
。粘度があまりに高い場合には、不充分な吸収が得られるにすぎない。Cava
gna等の米国特許第3,479,215号(1969年11月18日発行)に
よって開示される第4級化ポリエチレンイミンと、Rogers等の米国特許第
3,320,217号(1967年5月16日発行)によって開示される第4級
化ポリエピクロロヒドリンとは本発明の実施に導電性化剤として有用である。
当業者に周知の、例えば顔料、界面活性剤及びアルコールのような添加剤を導
電性化剤に加えて、紙への導電性化剤の浸透を改良し、粘度と表面張力とを調節
することができる。適当な顔料には、粘土、炭酸カルシウム、シリカ、合成アル
ミノシリケート、ポリメチルメタクリレート、ポリテトラフルオロエチレン等が
ある。導電性化剤の量は非粘土導電性化剤を含む層成分の総重量に基づいて20
〜100重量%、好ましくは40〜80重量%であるべきである。顔料及び他の
添加剤の量は非粘土導電性化剤を含む層成分の総重量に基づいて0〜80重量%
、好ましくは20〜60重量%であるべきである。
非粘土導電性化コーティングの適用のためには通常の塗装方法を用いることが
できる。このような方法には、ナイフ塗布、逆ロール塗布、Meyerバー塗布
又はオフセットグラビア塗布がある。加える被膜重量は典型的に1〜4ポンド/
3000平方フィート(2.9〜9.8g/m2)、好ましくは2〜3ポンド/
3000平方フィート(3.3〜4.9g/m2)の範囲内である。
分散液製造と塗布
次の工程:
(a)第1面と第2面とを有するサポートを用意する工程と;
(b)紙の第1面上に導電性粘土のコロイド状分散液又は溶液を塗布して、導電
性粘土層を形成する工程と;
(c)導電性粘土層を乾燥させる工程と;
(d)導電性粘土層上に誘電体物質を含む少なくとも1種の分散液又は溶液を塗
布して、誘電体層を形成する工程と;
(e)誘電体層を乾燥させる工程と;
(f)導電性化剤がサポートに第2面から浸透するように、導電性化剤を含む分
散液又は溶液をサポートの第2面に塗布する工程と;
(g)サポートの第2面を乾燥させる工程と
を含む静電記録媒体の製造方法を提供する。
導電性粘土、誘電体物質(dielectric)及び導電性化剤の分散液は、分散媒質
として水溶液を用いて一般に製造される。導電性粘土と導電性化剤との分散液が
水溶液から製造されるかぎり、誘電体物質を含む分散液を分散媒質として非水性
溶液を用いて製造することができる。
導電性粘土を含む分散液又は溶液は、分散媒質(好ましくは、水)中で導電性
粘土と他の適当な添加剤とを混合することによって製造する。混合は、例えばボ
ールミル;例えば水平サンドモミルのようなサンドミル;Planetary
Ross Mixer;アトリッター;Cowlesミキサー又はKady M
illのような磨砕装置において実施される。好ましくは、Cowlesミキサ
ー又はKady Millを用いて、分散液を製造する。混合装置の選択は製造
すべき分散液の量に依存する。分散液又は溶液に対して、均一な混合が得られる
まで、連続磨砕を実施する。上述した混合装置の1つにおいて水性樹脂(水性誘
電性コーティングの製造用)と導電性化剤とを均一な分散液が得られるまで磨砕
することによって、誘電体物質を含む分散液と導電性化剤を含む分散液とを別々
に製造する。一般に、Precision Gage and Tool Co
.(オハイオ州、デイトン)から入手可能なGrind Gage No.52
51の粉末度(Fineness)によって測定して、所望の粒度(約No.6)が得ら
れるときに、均一な分散液が得られる。
導電性物質、誘電体物質及び導電性化剤を含む分散液をそれぞれ、サポート(
好ましくは、紙)に任意の通常の塗布装置を用いて適用する、好ましくは塗布す
る。最初に、導電性粘土を含む分散液をサポートに適用する。導電性粘土層中に
存在する導電性粘土量は約0.4〜4ポンド/3000平方フィート(0.65
〜6.51g/m2)、好ましくは0.4〜2ポンド/3000平方フィート(
0.65〜3.25g/m2)である。導電性粘土層を乾燥させた後に、誘電体
物質を含む分散液又は溶液を乾燥した、最初に塗布した層上に適用する、好まし
くは塗布し、次に以下で指定する条件下で乾燥させる。被覆層中の誘電性化合物
は3〜9ポンド/3000平方フィート(4.9〜14.6g/m2)、好まし
くは4〜6ポンド/3000平方フィート(6.51〜9.8g/m2)の量で
存在する。少なくとも1つの追加の誘電体層を最初に塗布し、乾燥した誘電体層
上に適用し、好ましくは塗布することができる。次に、導電性化剤の水性分散液
又は水溶液を紙の第2面に1〜4ポンド/3000平方フィート(2.9〜9.
8g/m2)、好ましくは2〜3ポンド/3000平方フィート(3.3〜4.
9g/m2)の被膜重量で適用し、好ましくは塗布し、乾燥させて、以下に指示
する水分含量を有する静電記録媒体を得ることができる。
各分散液の適用後に、被覆媒体の出口温度(exit temperature)が導電性粘土
層に関しては約210°F(98.9℃)になり、導電性粘土層上に適用した誘
電体層に関しては約200°F(93.3℃)になり、導電性化剤を含む分散液
に関しては130°F〜160°F(54.4℃〜71.1℃)になるように、
記
録媒体を乾燥させて、所望の水分含量を得る。導電性粘土層に2つ以上の誘電体
層を適用することができる。水性誘電体物質を含む分散液又は溶液の続いての適
用は約190°F(87.8℃)の出口温度を有する。搬出する(exiting)完
全被覆ウェブの水分含量は約5.5〜8.0%、好ましくは6.5〜7.5%に
維持される。
このように上述した乾燥記録要素に追加の誘電体層を適用して、例えば光沢、
平滑さ、色、又は無機溶媒若しくは有機溶媒に対する耐性のような、種々な表面
特性を与えることができる。最外誘電体層は顔料、ワックス、高級脂肪酸金属塩
、蛍光増白剤、及びこれらの混合物から成る群から選択される化合物も含むこと
もできる。
本発明の静電記録媒体は比較的低い湿度の条件下で改良された画像性能を示す
。このような記録媒体から形成される画像は改良された密度と軽減されたカール
反応(curl response)とを示す。
さらに、通常の静電記録媒体に比べて、本発明の静電記録媒体は効果的な導電
性粘土及び安価な導電性化剤のみを必要とし、それによって、分離バリヤー層の
必要性を除去する。
実施例
下記実施例は本発明を限定することなく説明する。部及び%は、他に指定しな
いかぎり、重量によるものである。
コーティング“A”〜“G”は下記操作に従って製造した:コーティング“A”
Laponite(登録商標)RDS(Laporte Industrie
s(英国、チェシア)から入手可能な合成ヘクトライト導電性粘土)22.7k
gを114リットルポリエチレン容器において脱イオン水136kg中に、50
0RPMで作動するModel W−24 Cowles Dissolver
(Morehouse Industries Inc.,カリフォルニア州、
フラートン)を用いて分散させた。分散を20分間実施し、その後に、追加の脱
イオン水22.7kgを加えた。分散をさらに5分間続けた。ブルックフィール
ド(Brookfield)(Model RVF−100 Brookfield Vi
s
cometer、No.2スピンドル付き、100RPMにおいて)粘度が49
℃において40〜45cpsの範囲内で定常であるときに、分散が完成したと見
なした。分散液は外観において濁り、49℃において42cpsのブルックフィ
ールド粘度を有した。分散液中に存在するコーティング固体の割合は、CEM
Corporation(ニューカレドニア、マシュー)から入手可能なMod
el AVC−80 Moisture/Solids Analyzerを用
いて重量測定によって11.68%であった。コーティング“B”
Laponite(登録商標)S(Laporte Industriesか
ら入手可能な、合成ヘクトライト導電性粘土)22.7kgを114リットルポ
リエチレン容器において冷水道水136kg中に、500RPMで作動するMo
del W-24 Cowles Dissolverを用いて分散させた。分
散を20分間実施し、その後に、追加の冷水道水22.7kgを加えた。分散を
さらに5分間続けた。ブルックフィールド粘度が49℃において25〜30cp
sの範囲内で定常であるときに、分散が完成したと見なした。分散液は外観にお
いて透明であり、49℃において28cpsのブルックフィールド粘度を有した
。分散液中に存在するコーティング固体の割合は、コーティング“A”の製造に
用いたModel AVC−80Moisture/Solids Analy
zerによる重量測定によって12.38%であった。コーティング“C”
Joncryl(登録商標)77、46%固体アクリルポリマーエマルジョン
(Johnsonwax Specialty Chemicals(ウィスコ
ンシン州、ラシーヌ)から入手可能)50.9kgを標準分散装置を備えた、2
27リットル(60ガロン)容量の、ジャケットなしModel OC−30K
ady Mill(Kinetic Dispersion Corporat
ion、メイン州、スカーバラ)中に入れた。水25.4kgを加え、3600
RPMにおいてエマルジョンと5分間混合した。粉砕したCaCO3(Atom
ite(登録商標)、ECC、International、アラバマ州、Sy
lacaugaから入手可能)46.8kgを加え、混合物を20分間分散し
た。消泡剤(Bubble Breaker 3056A、Witco Che
mical Corporation、テキサス州、ヒューストンから入手可能
)30ccを分散液に加え、さらに,Joncryl(登録商標)77 50.
9gを加えて、分散液を希釈した(let down)。この分散液を3600RPMに
おいて5分間混合し、この時点において水25.4kgをさらに30ccの前に
用いた同じ消泡剤と共に加え、分散液を3600RPMにおいてさらに5分間混
合した。分散液は白色であり、温度は約41℃であり、Grind Gage
No.5251(Precision Gage and Tool Co.オ
ハイオ州、デイトン)の粉末度によって測定して、約6の磨砕度を有した。ブル
ックフィールド粘度は49℃において30cpsであった(100RPM、No
.2スピンドル)。分散液中に存在するコーティング固体の割合は、コーティン
グ“A”の製造に用いた、Model AVC−80 Moisture/So
lids Analyzerを用いて測定し、46.5%であった。コーティング“D”
Conductive Polymer E−2253、水中ポリジアリルジ
メチルアンモニウムクロリドの37%固体溶液(Calgon Corpora
tion、ペンシルバニヤ州、ピッツバーグから入手可能)61.2kgを、M
odel XJA−33 Lightnin Mixer(Mixing Eq
uipment Co.ニューヨーク州、ロチェスター)を備えた、114リッ
トル ポリエチレン容器に入れた。水道水(16℃)4.5kgを加え、溶液を
低速度で短時間混合した。非イオン界面活性剤(エトキシル化アセチレンジオー
ル)Surfynol(登録商標)440(Air Products and
Chemicals,ペンシルバニヤ州、アレンタウン)113.5gを希釈
溶液に加えた。泡の発生を避けるために、混合物を低速度において10分間混合
した。溶液は外観において透明であり、界面活性剤の大部分は第2不溶性層とし
て目視可能であった。この溶液は49℃において34cpsのブルックフィール
ド粘度を有し、コーティング“A”の製造に用いた、同じModel AVC−
80 Moisture/Solids Analyzerによって測定して、
35.7%の固体含量を有した。コーティング“E”
National Starch and Chemical Corpor
ation(ニュージャージー州、ブリッジウォーター)からVersa−TL
(登録商標)70(M.W.70,000)として入手可能なポリスチレンスル
ホン酸ナトリウム13.6kgを114リットル容器中の水道水31.7kg中
に入れ、コーティング“A”の製造に用いた、500RPMで作動するMode
l W−24 Cowles Dissolverを用いて20分間溶解した。
やや温かい溶液を25℃に冷却した。この溶液16.8kgを次に19リットル
プラスチック容器に入れ、Surfynol(登録商標)440 32gと、M
odel DS−1010 Lightnin Mixerによって10分間混
合した。溶液はわら色透明であり、界面活性剤の大部分は第2不溶性層として目
視可能であった。ブルックフィールド粘度は21℃において140cpsであり
、溶液は、コーティング“A”の製造に用いた、Model AVC−80 M
oisture/Solids Analyzerによって測定して、35.7
%の固体を含有した。コーティング“F”
Alcostat(登録商標)567(入手時に、公称30%固形分)、Al
lied Colloids(ヴァージニア州、スホーク)から入手可能な第4
級アミンアクリレートコポリマー8.6kgを114リットル ポリエチレン容
器中で水道水17.2kgを加えて希釈し、コーティグ“D”の製造に用いたL
ightnin Mixerによって5分間混合した。次に、Surfynol
(登録商標)440 16.5gを希釈溶液に加えて、泡の発生を避けるために
、混合物を低速度で10分間混合した。溶液は外観において透明であり、界面活
性剤の大部分は第2不溶性層として目視可能であった。この溶液は21℃におい
て140cpsのブルックフィールド粘度を有し、溶液は、Model AVC
−80 Moisture/Solids Analyzerによって測定して
、10.7%の固体を含有した。コーティング“G”
コーティグ“D”の製造に用いたと同様に、Lightnin Mixerを
備えた114リットル ポリエチレン容器中に、熱水道水(57℃)37.8k
gを入れた。Nitrox(登録商標)硝酸ナトリウム(Chilean Ni
trate Corp.,ヴァージニア州、ノーホークから入手可能)19.9
kgを徐々にこの水に加え、渦が丁度形成されるような速度で混合した。次に、
Surfynol(登録商標)440 302gをこの塩溶液に加えて、混合を
同じ速度で10分間続けた。溶液は透明無色であり、界面活性剤の大部分は第2
不溶性層として目視可能であった。この溶液は38℃において16cpsのブル
ックフィールド粘度を有し、Model AVC−80 Moisture/S
olids Analyzerによって測定して、35.2%の固体を含有した
。
実施例1
この実施例は、2種類の誘電体紙を製造するために下記のように2通りに実施
した:
基本重量52.1g/m2と厚さ66μm(ミクロン)とを有する漂白済みク
ラフト原紙(basepaper)にNo.ゼロMeyerロッドを用いて塗布するため
に、コーティング“A”を用いた。このコーティングを次に、搬出ウェブ温度を
200°F±5°F(128.9℃〜90.6℃)に維持して、エアホイルオー
ブン(air foil oven)中で乾燥させた。得られた被膜は無色であり、2.0g
/m2の被膜重量を有した。
紙上の塗布済み乾燥導電性粘土層上に再びNo.ゼロMeyerロッドを用い
て第2層を形成するために、コーティング“C”を用いた。被覆紙を、搬出紙温
度を200°F±5°F(90.6℃〜128.9℃)に維持して、エアホイル
オーブン中で乾燥させた。得られた被覆紙は9.1g/m2の総被膜重量を有し
、白色であった。
紙上の塗布済み乾燥導電性粘土層上に、No.ゼロMeyerロッドを用いて
第3層を形成するために、再びコーティング“C”を用いた。
被覆紙を、搬出紙温度を190°F±5°F(85℃〜90.6℃)に維持し
て、エアホイルオーブン中で乾燥させた。得られた被覆紙は12.3g/m2の
総被膜重量を有し、白色であった。
次に、No.ゼロMeyerロッドを用いて紙の未被覆第2面に、コーティン
グ“C”を塗布し、搬出紙温度を154°F±2°F(66.7℃〜68.9℃
)に維持して、上記のように乾燥させた。ウエブの得られた水分含量は8.7%
であり、加えた被覆重量は、5.2g/m2であった。
得られた完全被覆紙は、17.5g/m2の総被膜重量を有し、これらを環境
室において2種類の条件で、別々に平衡させた:1つの完全被覆紙は、25%相
対湿度(R.H.)/70°F(21.1℃)で2時間平衡させ、第2の完全被
覆紙は、65%相対湿度(R.H)/70°F(21.1℃)で2時間平衡させ
た。次に、各紙を、カルフォルニア州、サンタクララ、Zerox Engin
eering Systemsによって提供されたVersatec Mode
l 7422 electrostatic plotterで印刷した。媒体
の22インチ全幅を通しての測定に適したパターンを、全ての画像形成針が熱す
るようにアレンジし、それによって液体トナ−(Versatec(登録商標)
H型)による完全現像を潜在的に可能にする静電潜像を形成することによって選
択した。プロッターを最大コントラストの58%で設定した。画像反射密度をW
ratten No.106フィルターを備えたMacBeth Model
RD−517反射濃度計を用いて、8等間隔で測定した。その結果を表1に示す
。
実施例2
誘電記録紙を実施例1に述べた方法に従って2通りに製造した、但し、紙の第
2面に、コーティング“D”を塗布しなかった。第3層を塗布した後に、搬出ウ
エブの水分含量は1.69%であった。紙を環境室で実施例1と同時に、同様に
平衡させ、実施例1と同様に印刷した。反射密度を実施例1と同様に測定した。
結果を表1に示す。
実施例3
誘電記録紙を次のように2通りに製造した:
基本重量52.1g/m2を有する漂白済みクラフト原紙にNo.ゼロMey
erロッドを用いて塗布するために、コーティング“C”を用いた。このコーテ
ィングを次に、同じ搬出ウェブ温度に維持して、実施例1の第1被膜層の被覆に
関して記載した方法と同じ方法で乾燥させた。得られた被膜は白色であり、7.
1g/m2の被膜重量を有した。
No.3Meyerロッドを用いて、塗布済み乾燥紙上の第2層に塗布するた
めに、再びコーティング“C”を用いた。第2層を、同じ搬出ウエブ温度を用い
て、実施例1の第2被膜層の被覆に関して記載した方法と同じ方法で乾燥させた
。
得られた被覆紙は12.1g/m2の総被膜重量を有し、白色であった。
次に、No.ゼロMeyerロッドを用いて紙の未被覆第2面に、コーティ
ング“D”を塗布し、搬出紙温度を156°F±2°F(66.7℃〜68.9
℃)に維持して、実施例1に記載したように乾燥させた。紙の得られた水分含量
は7.6%であり、加えた被膜重量は、5.5g/m2であった。得られた被覆
紙は、17.6g/m2の総被膜重量を有した。紙を平衡させ、印刷した。反射
密度を実施例1に記載されたのと同じ方法で測定した。結果を表1に示す。
実施例4
誘電記録紙を次のように2通りに製造した:
実施例1の原紙にNo.ゼロMeyerロッドを用いて塗布するために、コー
ティング“B”を用いた。このコーティングを次に、搬出ウエブ温度を151°
F±2°F(67.2℃〜65℃)に維持して、エアホイルオーブン中で乾燥さ
せた。得られた被膜は無色であり、4.4g/m2の被膜重量を有した。
紙上の塗布済み乾燥導電性粘土層上に再びNo.ゼロMeyerロッドを用い
て第2層を形成するために、コーティング“C”を用いた。被覆紙を、搬出紙温
度を200°F±5°F(90.6℃〜128.9℃)に維持して、エアホイル
オーブン中で乾燥させた。得られた被覆紙は10.9g/m2の総被膜重量を有
し、白色であった。
紙上の塗布済み乾燥導電性粘土層上に、No.ゼロMeyerロッドを用いて
第3層を形成するために、再びコーティング“C”を用いた。
被覆紙を、搬出紙温度を190°F±5°F(85℃〜90.6℃)に維持し
て、エアホイルオーブン中で乾燥させた。得られた被覆紙は15.3g/m2の
総被膜重量を有し、白色であった。
次に、No.ゼロMeyerロッドを用いて紙の未被覆第2面に、コーティン
グ“D”を塗布し、搬出ウエブ温度を151°F±2°F(66.7℃〜68.
9℃)に維持して、実施例1のように乾燥させた。ウエブの得られた水分含量は
8.0%であり、加えた被膜重量は、19.9g/m2であった。
紙を実施例1に記載されたように、平衡させ、印刷した。反射密度を実施例1
に記載されたのと同じ方法で測定した。結果を表1に示す。
実施例5
実施例1に略述した操作に従って、誘電記録紙を2通りに製造した、但し、紙
の未被覆第2面にコーティング“F”をNo.ゼロMeyerロッドを用いて塗
布した。この被覆紙を実施例1と同様に、搬出ウェブ温度を161°F±2°F
(70.6℃〜72.8℃)に維持して、実施例1のように乾燥させた。紙の得
られた水分含量は6.6%であり、加えた被膜重量は、4.6g/m2であった
。
紙を平衡させ、印刷し、反射密度を実施例1に記載されたのと同じ方法で測定
した。結果を表1に示す。
実施例6
実施例1に略述した操作に従って、誘電記録紙を2通りに製造した、但し、紙
の未被覆第2面にコーティング“F”をNo.12Meyerロッドを用いて塗
布した。この被覆紙を実施例1と同様に、搬出ウェブ温度を159°F±2°F
(69.4℃〜71.7℃)に維持して、実施例1のように乾燥させた。紙の得
られた水分含量は6.6%であり、加えた被膜重量は、2.6g/m2であった
。
紙を平衡させ、印刷し、反射密度を実施例1に記載されたのと同じ方法で測定
した。結果を表1に示す。
実施例7
実施例1に略述した操作に従って、誘電記録紙を2通りに製造した、但し、紙
の未被覆第2面にコーティング“G”をNo.ゼロMeyerロッドを用いて塗
布した。この被覆紙を実施例1と同様に、搬出ウェブ温度を156°F±2°F
(67.8℃〜70℃)に維持して、実施例1のように乾燥させた。紙の得られ
た水分含量は8.0%であり、加えた被膜重量は、8.0g/m2であった。
紙を平衡させ、印刷し、反射密度を実施例1に記載されたのと同じ方法で測定
した。結果を表1に示す。
実施例8
実施例1に略述した操作に従って、誘電記録紙を2通りに製造した、但し、紙
の未被覆第2面にコーティング“E”をNo.ゼロMeyerロッドを用いて塗
布した。この被覆紙を実施例1と同様に、搬出ウェブ温度を158°F±2°F
(68.9℃〜71.1℃)に維持して、実施例1のように乾燥させた。紙の得
られた水分含量は6.7%であり、加えた被膜重量は、4.8g/m2であった
。
紙を平衡させ、印刷し、反射密度を実施例1と同じ方法で測定した。結果を
表1に示す。
【手続補正書】特許法第184条の8
【提出日】1995年6月15日
【補正内容】
請求の範囲
(請求項1、3及び19を変更し、請求項6を削除し、他の請求項は変更せず)
1.下記要素:
(a)第1面と第2面とを有するサポートと;
(b)導電性粘土が導電性粘土層成分の総重量に基づいて少なくとも95重量%
の量で存在する、サポートの第1面上の導電性粘土層と;
(c)導電性粘土層上に存在する少なくとも1つの誘電体層と;
(d)第2面からサポート中に供給される非粘土導電性化剤と
を含む静電記録媒体。
2.サポートが紙、スパンボンデッドポリエステル及びスパンボンデッドオ
レフィンから成る群から選択される請求項1記載の静電記録媒体。
3.紙が100%漂白済み広葉樹クラフト紙、漂白済み針葉樹クラフト紙及
び100%漂白済み広葉樹クラフト紙と漂白済み針葉樹クラフト紙との混合物、
ウッドフリーコットンベラム並びに半透明のウッド含有紙から成る群から選択さ
れる請求項2記載の静電記録媒体。
4.導電性粘土が合成ヘクトライト粘土から本質的に成る請求項1記載の静
電記録媒体。
5.導電性粘土がモンモリロン石粘土から本質的に成る請求項1記載の静電
記録媒体。
6.削除。
7.誘電体層が水性分散液又は水溶液状態のポリマー物質を含む請求項1記
載の静電記録媒体。
8.ポリマー物質がアクリル樹脂から本質的に成る請求項7記載の静電記録
媒体。
9.誘電体層がさらに少なくとも1種の顔料を含む請求項7記載の静電記録
媒体。
10.顔料が乾量基準で誘電体層の重量に基づいて10〜60重量%の量で
存在する請求項9記載の静電記録媒体。
11.層(c)上に存在する追加誘電体層をさらに含む請求項1記載の静電
記録媒体。
12.追加誘電体層が誘電体層(c)と同じ誘電性組成物を有する請求項1
1記載の静電記録媒体。
13.追加誘電体層が誘電体層(c)とは異なる誘電性組成物を有する請求
項11記載の静電記録媒体。
14.非粘土導電性化剤が無機塩及び導電性ポリマーから成る群から選択さ
れる請求項1記載の静電記録媒体。
15.導電性ポリマーが非イオン性ポリマー、陰イオン性ポリマー及び陽イ
オン性ポリマーから成る群から選択される請求項14記載の静電記録媒体。
16.導電性ポリマーがポリスチレンスルホン酸ナトリウムである請求項1
4記載の静電記録媒体。
17.導電性ポリマーがポリジアリルジメチルアンモニウムクロリドである
請求項14記載の静電記録媒体。
18.非粘土導電性化剤が層成分を含む非粘土導電性化剤の総重量に基づい
て20〜100重量%の量で存在する請求項1記載の静電記録媒体。
19.下記工程:
(a)第1面と第2面とを有するサポートを用意する工程と;
(b)紙の第1面上に導電性粘土のコロイド状分散液又は溶液を塗布して、導電
性粘土層を形成する工程と;
(c)工程(b)で形成された導電性粘土層を乾燥させる工程と;
(d)導電性粘土層上に誘電体物質を含む少なくとも1種の分散液又は溶液を塗
布して、誘電体層を形成する工程と;
(e)誘電体層を乾燥させる工程と;
(f)非粘土導電性化剤がサポートに第2面から浸透するように、非粘土導電性
化剤を含む分散液又は溶液をサポートの第2面に塗布する工程と;
(g)サポートの第2面を乾燥させる工程と
を含み、
前記導電性粘土が前記導電性粘土層の少なくとも95重量%の量で存在する静
電記録媒体の製造方法。
20.誘電体物質が水性樹脂を含む分散液又は溶液から本質的に成る請求項
19記載の方法。
21.少なくとも1種の顔料が誘電体層中に存在する請求項19記載の方法
。
22.工程(g)後の静電記録媒体の水分含量が5.5〜8.0%である請
求項19記載の方法。
23.工程(b)、(d)及び(f)の分散液をそれらの各層に塗布する請
求項19記載の方法。
24.工程(b)で塗布した分散液の被膜重量が0.4〜4ポンド/300
0平方フィート(0.65〜6.51g/m2)である請求項23記載の方法。
25.工程(d)で塗布した分散液の被膜重量が3〜9ポンド/3000平
方フィート(4.9〜14.6g/m2)である請求項23記載の方法。
26.工程(f)で塗布した非粘土導電性化剤の被膜重量が1〜4ポンド/
3000平方フィート(1.6〜6.4g/m2)である請求項23記載の方法
。
27.工程(e)後に追加の誘電性コーティングを塗布して、乾燥させる請
求項19記載の方法。