JP3849053B2

JP3849053B2 - 静電印刷用シート

Info

Publication number: JP3849053B2
Application number: JP2001398335A
Authority: JP
Inventors: 千香子安井; 章夫佐々木; 朗平澤
Original assignee: Toppan Forms Co Ltd
Current assignee: Toppan Edge Inc
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2006-11-22
Anticipated expiration: 2021-12-27
Also published as: JP2003195550A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電印刷用シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、電子写真法を用いたプラスチックフィルム、紙等に対する画像形成方法が注目されている。この方法は衆知のごとく製版工程が不要であるため、少量多品種の印刷物を製造するには最適な方法である。特に、液体トナ−を使用した電子写真現像法は粉体トナ−を使用した場合と比較して出力画像が高精細で品質が良く、画像品質の面ではグラビア印刷方式、オフセット印刷方式に匹敵するレベルまで達している。
【０００３】
しかしながら、液体トナ−を使用した場合、液体トナーとの密着性の問題などプリント適性の点から使用できる用紙がコート紙に限定されるため、コストアップになる問題があるとともに、鉛筆、水性ペン、ボールペンなどで良好に筆記できない、筆記後に消しゴムで良好に消せないなどの問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来の問題を解決し、液体トナーの定着性に優れるので使用する用紙はコート紙に限定されず、普通の紙や合成紙、プラスチックフィルムなどを使用できる上、鉛筆、水性ペン、ボールペンなどによる筆記性に優れ、また筆記後に消しゴムで良好に消すことができ、また水性ペンで筆記後に市販のインキ消し剤できれいに消すこともできるなどの特性を有する液体トナー受容層を用紙（シート基材）上に形成できる塗工液を用いてシート基材上に液体トナー受容層を形成した静電印刷用シートを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定のアクリル酸系共重合体樹脂と微細粒子を主成分として含む塗工液を用いることにより、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明の請求項１は、紙からなるシート基材面の所定箇所に、エチレン・アクリル酸系樹脂と微細粒子を主成分として含む塗工液であって、前記エチレン・アクリル酸系樹脂としてアクリル酸比率が２〜３０モル％、重量平均分子量が８０００〜２００００のエチレン・アクリル酸系樹脂を用いるとともに、前記エチレン・アクリル酸系樹脂と前記微細粒子の配合比が、前記エチレン・アクリル酸系樹脂：前記微細粒子＝１：９〜９：１（質量比）である塗工液を用いて、液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性およびインキ消し適性に優れた液体トナー受容層を設けてなることを特徴とする静電印刷用シートである。
【０００７】
本発明の請求項２は、請求項１記載の静電印刷用シートにおいて、前記微細粒子が、シリカ微細粒子、炭酸カルシウム微細粒子から選ばれる１種以上の微細粒子であることを特徴とする。
【０００８】
このように、エチレン・アクリル酸系樹脂と微細粒子を主成分として含む塗工液は印刷生産性が高く、この塗工液を用いてシート基材（用紙）面の所定箇所に液体トナー受容層（例えば薄膜コーテイング）を形成すると、この液体トナー受容層は液体トナーの密着性、定着性に優れており、例えば液体トナー受容層上に液体トナーをプリントしたプリント部にセロハンテープを貼着した後、セロハンテープを剥離してもプリント部が剥離しないので、使用するシート基材は高価なコート紙に限定されず、普通の紙や合成紙、プラスチックフィルムなどを使用できる上、この液体トナー受容層は鉛筆、水性ペン、ボールペンなどによる筆記性に優れており、また筆記後に消しゴムで良好に消すことができ、また水性ペンで筆記後に市販のインキ消し剤できれいに消すこともできる。
この塗工液を用いてシート基材（例えば上質紙など）上に液体トナー受容層を形成することにより、液体トナーの定着性、筆記性、消しゴム適性、インキ消し適性に優れる安価な静電印刷用シートを提供できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の静電印刷用シートの一実施形態を示す断面説明図である。図１において、本発明の静電印刷用シート１は、本発明で用いる塗工液を使用して、シート基材２の表面には全面に、その裏面には所定箇所に液体トナー受容層３が形成してある。４は、液体トナー受容層３の上に図示しないプリンタで印字された印字である。
【００１０】
本発明で用いるエチレン・アクリル酸系樹脂は、エチレンとアクリル酸とを共重合して得られる樹脂であり、アクリル酸比率は特に限定されないが、アクリル酸比率が２〜３０モル％、重量平均分子量がおよそ８０００〜２００００のものが好適に用いられる。エチレン・アクリル酸系樹脂は水に分散／または有機溶剤に溶解した形態で用いられる。しかし、エチレン・アクリル酸系樹脂は、通常、アクリル酸をアンモニア、アミン等のアルカリ塩またはナトリウム、亜鉛等の金属塩にして水に分散した形態で用いられる。
【００１１】
本発明で用いる微細粒子は特に限定されるものではなく、親水性微細粒子や疎水性微細粒子やこれらの混合物を使用できる。
本発明で用いる微細粒子の具体例としては、例えば、シリカ微細粒子では、日本シリカ工業社ＮｉｐｓｉｌＳＳ−１０Ｆ，ＳＳ−１５，ＳＳ−１０Ａ，ＳＳ−２０，ＳＳ−３０Ｐ，ＳＳ−３０Ｓ，ＳＳ−４０，ＳＳ−５０，ＳＳ−５０Ａ，ＳＳ−６０，ＳＳ−７０，ＳＳ−１００，ＳＳ−１０Ｆ，ＳＳ−５０Ｆ，ＳＳ−５０Ｂ，ＳＳ−５０Ｃ，ＳＳ−７２Ｆ，ＳＳ−１７０Ｘ，ＳＳ−１７８Ｂなど、トクヤマ社ファインシールＡ，Ｂ，ＵＳＦ，Ｅ５０，Ｅ７０，Ｔ３２，Ｘ１２，Ｘ３０，Ｘ３７，Ｘ３７Ｂ，Ｘ４０，Ｘ４５，Ｘ６０，Ｘ７０，Ｘ８０，ＲＸ７０，Ｋ４１，Ｆ８０，Ｆ８０Ｂ，Ｐ８，ＣＭＦなど、コロイダルシリカ（キャボット社、キャボスパースＩＩ）、さらに、二酸化チタン微細粒子（日本アエロジル社Ｔ８０５）、アルミナ微細粒子、天然ゼオライト微細粒子、合成ゼオライト微細粒子、炭酸カルシウム微細粒子（Ｂｒｉｌｌａｎｔ−１５、白石工業社）、活性白土微細粒子、ガラス微細粒子、シラスバルーン微細粒子などが挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、２種以上組み合わせて用いてもよい。
これらの中でもシリカ微細粒子、炭酸カルシウム微細粒子から選ばれる１種以上の微細粒子は好ましく使用できる。
【００１２】
本発明で用いるエチレン・アクリル酸系樹脂と微細粒子との配合比は特に限定されるものではないが、エチレン・アクリル酸系樹脂：微細粒子＝１：９〜９：１（質量比）であることが好ましく、さらに好ましくは１：４〜４：１、特に好ましくは１：２〜２：１である。エチレン・アクリル酸系樹脂の配合比が１未満であると液体トナーの定着性が悪くなり、セロハンテープを貼着・剥離するとプリント部が剥離する恐れがある。エチレン・アクリル酸系樹脂の配合比が９を超えると筆記性および消しゴム適性が悪化する。微細粒子の配合比が１未満であると筆記性が悪くなる恐れがあり、微細粒子の配合比が９を超えると印刷インキ適性が低下する恐れがある上、液体トナー受容層の表面強度が低下し、液体トナーの定着性も悪化する恐れがあるので、いずれも好ましくない。
【００１３】
本発明で用いる塗工液には、必要に応じ公知の添加剤を添加することができる。添加剤としては、例えば、粘度調整剤、老化防止剤、ｐＨ調節剤、消泡剤、各種安定剤、着色剤、グリセリンなどのロール転写性向上剤などを挙げることができる。
【００１４】
液体トナー受容層の膜厚は、薄くてよく特に限定されないが、例えば０．０１〜５．０μｍ、さらには０．０５〜１．０μｍ程度であることが好ましい。エチレン・アクリル酸系樹脂と微細粒子との配合比にもよるが、液体トナー受容層の膜厚が０．０１μｍ未満であると安定した液体トナーの定着性が得られ難く、５．０μｍを超えると巻き取った後ブロッキングが生じる恐れがある。
【００１５】
本発明で用いる塗工液の塗工法は特に限定されるものではなく、例えば刷毛塗りなど手動で塗工する方法、あるいは自動的に塗工する方法を挙げることができる。
本発明で用いる塗工液は例えばグラビアコーター、フレキソ、エアナイフコーター、バーコーター、ブレ−ドコ−タ−、リバ−スロ−ルコ−タ−、キスロ−ルコ−タ−、キャストコ−タ−、カ−テンコ−タ−などの塗工手段によりシート基材の少なくとも一方の面の所定部に塗工し、必要に応じて乾燥、硬化することにより本発明の静電印刷用シートを製造することができる。この塗工液は各コ−タ−に適する濃度に最適な溶剤等で希釈されることもある。
【００１６】
本発明で用いるシート基材としては、通常の紙の他に、合成紙、あるいはポリエチレン、透明性を有するポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、塩化ビニルなどの合成フィルムを用いることもできる。これらの合成フィルムを用いる場合には基材の表面をマット処理、コロナ処理などの表面処理を施すのが好ましい。シート基材面への塗工液の塗工量は、液体トナー受容層の膜厚が０．０１〜５．０μｍ程度になるような塗工量であればよく、特に限定されないが、例えば０．５〜３０ｇ／ｍ² 、好ましくは３〜２０ｇ／ｍ² 、さらに好ましくは５〜１５ｇ／ｍ² である。
通常の紙としては、木材パルプと顔料を主成分として構成される。木材パルプとしてはＬＢＫＰ、ＮＢＫＰ、などの化学パルプ、ＧＰ、ＰＧＷ、ＲＭＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＣＭＰ、ＣＧＰなどの機械パルプ、ＤＩＰなどの古紙パルプなどのパルプを含み、必要に応じて従来の顔料やバインダーおよびサイズ剤や定着剤、歩留り向上剤、カチオン化剤、紙力増強剤などの各種添加剤を１種以上用いて混合し、長網抄紙機、円網抄紙機、ツインワイヤ抄紙機などの各種装置で製造が可能であり、酸性、中性、アルカリ性で抄造できる。
【００１７】
静電荷現像用液体トナ−としては、特に限定はなく、従来公知のトナ−粒子を水および／または有機溶剤に分散したものを用いることができる。一般的に、トナ−粒子は、トナ−粒子を定着固定するための定着樹脂と、可視化するための着色剤、液体トナ−の電気的特性を調整するための電荷調整剤等からなる。
【００１８】
定着樹脂としては、従来、静電荷現像用液体トナ−に使用されてきた公知の樹脂を用いることができるが、特に熱可塑性樹脂が好ましく、例えば、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸共重合体、ポリアクリル酸、ポリエチレン、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド等を単体もしくは混合して用いることができる。
【００１９】
着色剤としては、従来、静電荷現像用液体トナ−に使用されてきた公知の顔料および／または染料を用いることができる。着色剤としては、例えば、ハンザエロ−、ベンジジンエロ−、ベンジジンオレンジ、ファ−ストレッド、ブリリアントカ−ミン３Ｂ、銅フタロシアニンブル−、フタロシアニングリ−ン、スピリットブラック、オイルブル−、アルカリブル−、ロ−ダミン６Ｂ、ニグロシン、カ−ボンプラック、ジクロロキナクリドン、イソインドリン、酸化チタンなどが挙げられる。
【００２０】
電荷調整剤としては、ナフテン酸、オクテン酸、オレイン酸、ステアリン酸等の脂肪酸の金属塩、スルホコハク酸エステルの金属塩、ポリオキシエチル化アルキルアミンのような非イオン性界面活性剤、レシチン、アマニ油などの油脂類、ポリビニルピロリドン、多価アルコ−ルの有機酸エステルなど公知の電荷調整剤を挙げることができる。
【００２１】
【実施例】
以下実施例および比較例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に何ら制約されるものではない。
（実施例１）
エチレン・アクリル酸系樹脂（商品名：ＡＤ−３７Ｆ１（東洋モートン社製））２．５質量部（固形分）とコロイダルシリカ（微細粒子）（商品名：キャボスパースＩＩ（キャボット社製））２．５質量部（固形分）、それにイオン交換水を加えて固形分５質量％の塗工液を調製した。調製したこの塗工液をワイヤーバーを使用して、フォーム上質紙（商品名：ＮＩＰ−Ｎ、５５ｋｇ（王子製紙社製））上に０．５ｇ／ｍ² になるように塗工し、１０５℃オーブン中で熱風乾燥して本発明の液体トナー受容層を設けた静電印刷用シートを作成した。本発明のシートをデジタル印刷機（ＵｌｔｒａＳｔｒｅａｍ（Ｉｎｄｉｇｏ社製））にて液体トナー受容層上にプリントを行った。得られたプリント物について下記の試験法により（１）液体トナー定着性、（２）筆記性、（３）消しゴム適性、（４）インキ消し適性を評価し、液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性の評価結果を表１に示す。
【００２２】
試験法：
（１）液体トナー定着性：プリント部に市販のセロハンテープを約１０ｃｍの長さに貼付し、重さ２ｋｇのローラ（幅５０ｍｍ）を一往復させることにより充分に貼付する。テープを貼付した試料を温度２３℃、湿度５０％の雰囲気に１時間放置した後、ゆっくりと剥離させる。そして剥離後の液体トナープリント部を観察・評価する。
評価基準：
○：プリント部が全くとられていない。
△：細かい点状にとられた跡がある。
×：プリント部が大きく剥ぎとられている。
【００２３】
（２）筆記性：液体トナー受容層上に描画試験機（鉛筆硬度：ＨＢ、描画荷重：２００ｇ）を使用して、筆記を行う。そして筆記性を評価する。
評価基準：
○：抵抗なく筆記できる。
△：やや抵抗がある。
×：抵抗がありきれいに筆記できない。
【００２４】
（３）消しゴム適性：液体トナー受容層上に描画試験機（鉛筆硬度：ＨＢ、描画荷重：２００ｇ）を使用して、筆記を行う。そして筆記部をプラスチック消しゴムで消して評価する。
評価基準：
○：きれいに消せる。
△：やや消せず、やや跡が残る。
×：ほとんど消せない。
【００２５】
（４）インキ消し適性：液体トナー受容層上に水性の赤ペン（赤インキの万年筆）を使用して、筆記を行う。そして筆記部が充分乾いた後、市販のインキ消し剤（丸十化成社製）を使用して、インキ消し適性を評価する。
評価基準：
○：きれいに消せる。
△：やや消せず、やや跡が残る。
×：ほとんど消せない。
【００２６】
（実施例２）
実施例１で使用したエチレン・アクリル酸系樹脂を１．０質量部（固形分）にコロイダルシリカを４．０質量部（固形分）に変更した以外は実施例１と同様にして本発明の液体トナー受容層を設けた静電印刷用シートを作成し、液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性、インキ消し適性を評価した。
液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性の評価結果を表１に示す。
【００２７】
（実施例３）
実施例１で使用したエチレン・アクリル酸系樹脂を０．５質量部（固形分）にコロイダルシリカを４．５質量部（固形分）に変更した以外は実施例１と同様にして本発明の液体トナー受容層を設けた静電印刷用シートを作成し、液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性、インキ消し適性を評価した。
液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性の評価結果を表１に示す。
【００２８】
（実施例４）
実施例１で使用したエチレン・アクリル酸系樹脂を４．５質量部（固形分）にコロイダルシリカを０．５質量部（固形分）に変更した以外は実施例１と同様にして本発明の液体トナー受容層を設けた静電印刷用シートを作成し、液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性、インキ消し適性を評価した。
液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性の評価結果を表１に示す。
【００２９】
（実施例５）
実施例１で使用したエチレン・アクリル酸系樹脂を他のエチレン・アクリル酸系樹脂（商品名：ゼイクセンＡ（住友精化社製））に変更した以外は実施例１と同様にして本発明の液体トナー受容層を設けた静電印刷用シートを作成し、液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性、インキ消し適性を評価した。
液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性の評価結果を表１に示す。
【００３０】
（実施例６）
実施例１で使用したコロイダルシリカを炭酸カルシウム微細粒子（商品名：Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ−１５（白石工業社製））に変更した以外は実施例１と同様にして本発明の液体トナー受容層を設けた静電印刷用シートを作成し、液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性、インキ消し適性を評価した。
液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性の評価結果を表１に示す。
【００３１】
（比較例１）
フォーム上質紙に特別な塗工を行わなかった（液体トナー受容層を設けなかった）以外は実施例１と同様にして、液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性、インキ消し適性を評価した。
液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性の評価結果を表１に示す。
【００３２】
（比較例２）
実施例１で使用したエチレン・アクリル酸系樹脂を５．０質量部（固形分）使用し、コロイダルシリカを使用しなかった以外は実施例１と同様にして比較のための液体トナー受容層を設けた静電印刷用シートを作成し、液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性、インキ消し適性を評価した。
液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性の評価結果を表１に示す。
【００３３】
（比較例３）
実施例１で使用したエチレン・アクリル酸系樹脂を使用せず、コロイダルシリカを５．０質量部（固形分）使用した以外は実施例１と同様にして比較のための液体トナー受容層を設けた静電印刷用シートを作成し、液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性、インキ消し適性を評価した。
液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性の評価結果を表１に示す。
【００３４】
（比較例４）
実施例１で使用したエチレン・アクリル酸系樹脂の替わりにポリビニルアルコール（商品名：ＰＶＡ−２２４（クラレ社製））を１．０質量部（固形分）使用し、コロイダルシリカを４．０質量部（固形分）使用した以外は実施例１と同様にして比較のための液体トナー受容層を設けた静電印刷用シートを作成し、液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性、インキ消し適性を評価した。
液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性の評価結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】

【００３６】
表１から、実施例１〜６の本発明の静電印刷用シートはいずれも液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性に優れていることが判る。
それに対して、比較例１〜４の比較のためのシートは液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性の内の少なくとも１つが劣ることが判る。
なお、インキ消し適性については、実施例１〜６の本発明の静電印刷用シートも比較例１〜４の比較のためのシートも良好であった。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の請求項１の静電印刷用シートは、紙からなるシート基材面の所定箇所に、エチレン・アクリル酸系樹脂と微細粒子を主成分として含む塗工液であって、前記エチレン・アクリル酸系樹脂としてアクリル酸比率が２〜３０モル％、重量平均分子量が８０００〜２００００のエチレン・アクリル酸系樹脂を用いるとともに、前記エチレン・アクリル酸系樹脂と前記微細粒子の配合比が、前記エチレン・アクリル酸系樹脂：前記微細粒子＝１：９〜９：１（質量比）である塗工液を用いて、液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性およびインキ消し適性に優れた液体トナー受容層を設けてなることを特徴とするものであり、
エチレン・アクリル酸系樹脂と微細粒子を主成分として含むので、印刷生産性が高く、この塗工液を用いてシート基材（用紙）面の所定箇所に形成された液体トナー受容層は液体トナーの密着性、定着性に優れているので、使用するシート基材は高価なコート紙に限定されず、普通の紙や合成紙、プラスチックフィルムなどを使用できる上、この液体トナー受容層は鉛筆、水性ペン、ボールペンなどによる筆記性に優れており、また筆記後に消しゴムで良好に消すことができ、また水性ペンで筆記後に市販のインキ消し剤できれいに消すこともできるという顕著な効果を奏する。
【００３８】
本発明の請求項２の静電印刷用シートは、請求項１記載の静電印刷用シートにおいて、前記微細粒子が、シリカ微細粒子、炭酸カルシウム微細粒子から選ばれる１種以上の微細粒子であることを特徴とするものであり、
請求項１記載の静電印刷用シートと同じ効果を奏するともに、形成された液体トナー受容層は液体トナーの密着性、定着性により優れる上、安価であるというさらなる顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の静電印刷用シートの一実施形態を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１本発明の静電印刷用シート
２シート基材
３液体トナー受容層
４印字

Claims

紙からなるシート基材面の所定箇所に、エチレン・アクリル酸系樹脂と微細粒子を主成分として含む塗工液であって、前記エチレン・アクリル酸系樹脂としてアクリル酸比率が２〜３０モル％、重量平均分子量が８０００〜２００００のエチレン・アクリル酸系樹脂を用いるとともに、前記エチレン・アクリル酸系樹脂と前記微細粒子の配合比が、前記エチレン・アクリル酸系樹脂：前記微細粒子＝１：９〜９：１（質量比）である塗工液を用いて、液体トナー定着性、筆記性、消しゴム適性およびインキ消し適性に優れた液体トナー受容層を設けてなることを特徴とする静電印刷用シート。
前記微細粒子が、シリカ微細粒子、炭酸カルシウム微細粒子から選ばれる１種以上の微細粒子であることを特徴とする請求項１記載の静電印刷用シート。