JP2006098974A - 電子写真用転写紙 - Google Patents

Abstract

【課題】 高白紙光沢であると共に、高湿時の走行性が良好な電子写真用転写紙を提供すること。
【解決手段】 基紙及び該基紙表面に設けられた記録層からなる電子写真用記録紙。前記記録層は、顔料及び結着剤並びに数平均分子量が６０万〜９０万の高分子シリコーンとを含有する塗工液を塗布し、その表面が湿潤状態にある間に、該表面を加熱した鏡面仕上げ面に圧着し乾燥してなる、光沢を有する記録層である。また、前記顔料の１０〜１００重量％が針状または柱状の軽質炭酸カルシウムである。
【選択図】なし

Description

本発明は表面光沢を有する電子写真用転写紙に関し、特に高湿度環境下における走行性に優れると共に表面光沢性にも優れた、電子写真用転写紙に関する。

近年、印刷製版行程のデジタル化が進み、電子写真方式のプリンターの高画質化が進んでいる。これに伴い、高画質のフルカラー画像を得ることのできる、高白紙光沢の電子写真用転写紙が求められている。

しかしながら、包装紙開封直後の高光沢電子写真用転写紙を高湿度の環境下で通紙すると、紙と紙が密着し、給紙ができないという現象が起こりやすい。この問題を解決するためには、開封後、３０分以上調湿して紙の水分を平衡にさせる方法もあるが、これには時間がかかるという問題がある。このような高湿時の走行性を改善するために、摩擦係数を規定する方法が提案されたが（特許文献１）、この塗工紙の白紙光沢度は６０〜６５％であり、高光沢紙として満足できるものではなかった。
特開２０００−８８６８０号公報

従って本発明の目的は、高白紙光沢を有すると共に、高湿時の走行性が良好な電子写真用転写紙を提供することにある。

即ち本発明は、基紙及び該基紙表面に設けられた記録層からなる電子写真用記録紙であって、前記記録層が、顔料及び結着剤並びに数平均分子量が６０万〜９０万の高分子シリコーンとを含有する塗工液を塗布し、その表面が湿潤状態にある間に、該表面を加熱した鏡面仕上げ面に圧着し乾燥してなる光沢を有する記録層であり、前記顔料が、針状または柱状の軽質炭酸カルシウムを１０〜１００重量％含むことを特徴とする電子写真用転写紙である。
本発明においては、特に前記顔料の１０〜１００重量％が、針状または柱状の軽質炭酸カルシウムが凝集したいがぐり状軽質炭酸カルシウムを湿式粉砕してなる軽質炭酸カルシウムであることが好ましい。また、高分子シリコーンがポリアルキルシロキサンであることが好ましい。

本発明の電子写真用転写紙は、高白紙光沢である上走行性が良好であるので、高温多湿の環境下で、包装開封直後に使用しても走行不良が発生しないという実益がある。

本発明において使用する基紙の原料パルプとしては、化学パルプ（針葉樹の晒または未晒クラフトパルプ、広葉樹の晒または未晒クラフトパルプ等）、機械パルプ（グランドパルプ、サーモメカニカルパルプ、ケミサーモメカニカルパルプ等）、脱墨パルプ等を、単独でまたは任意の割合で混合して使用することができる。尚、前記紙のｐHは、酸性、中性、アルカリ性のいずれでも良い。また、紙中に填料を含有させることによって、紙の不透明度を向上させることが好ましい。上記填料は、水和珪酸、ホワイトカーボン、タルク、カオリン、クレー、炭酸カルシウム、酸化チタン、合成樹脂填料等、公知の填料の中から適宜選択して使用することができる。

本発明の転写紙における記録層に使用する顔料は、公知の顔料の中から適宜選択することができる。具体例としては、カオリン、炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン、クレー、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛等が挙げられる。これらは単独で用いても複数混合して用いてもよいが、記録画像濃度を高める観点から、吸油量の大きいものを使用することが好ましい。記録層の細孔体積が小さいと転写紙表面が緻密になり過ぎるため、転写紙表面の密着性が増大し、走行の際における重送等の原因となる上、トナー収容量が低下するので、トナーの付着による凹凸が生じて光沢ムラが発生する。

そこで本発明においては、空隙構造を有する記録層を設けるために、基紙表面に塗工する塗工液中の顔料として、塗工後にできるだけ空隙が多くなるように、針状または柱状のもので嵩比重の小さいものを使用する。針状または柱状の軽質炭酸カルシウムの使用量は、顔料の１０重量％以上であることが好ましく、より好ましくは３０重量％以上である。
本発明の針状または柱状の軽質炭酸カルシウムは、長径が１．５〜４．０μｍが好ましく、短径は０．２〜０．６μｍが好ましい。
特に、記録層の空隙性を増大させて転写紙同士の密着を抑える上からは、針状または柱状の軽質炭酸カルシウムが凝集したイガグリ状の軽質炭酸カルシウムを湿式粉砕してなる軽質炭酸カルシウムが、顔料の１０重量％以上を占めるように配合することが好ましく、より好ましくは３０重量％以上配合する。

本発明で使用されるいがぐり状の軽質炭酸カルシウムは、炭酸ガス法（消石灰スラリーに炭酸ガスを吹き込んで製造）や苛性化法（硫酸塩法またはソーダ法によるパルプ製造工程の苛性化工程で製造）で製造されたものを粉砕して使用する。いがぐり状の苛性化軽質炭酸カルシウムを使用する場合は、例えば、特開平１１−７１７７７号公報に記載された
、以下に概略する製造法により得ることができる。
（１）苛性化工程外から導入した生石灰を用い、（２）消石灰生成時の生石灰と水のモル比が、生石灰：水＝１：１〜１：５であり、かつ消石灰の重量の基準として、０．０５〜８重量％の炭酸カルシウムを含有する前記消石灰に対して、前記消石灰濃度が１０〜６０重量％になるように白液を添加し、攪拌あるいは混和しながら消和させて石灰乳及び／又は石灰泥を生成する第一工程；次いで該石灰乳／及び又は石灰泥に、前記苛性化工程で発生し、白液を製造するのに必要な所定量の緑液を該石灰乳及び／又は石灰泥に対して特定の範囲の添加速度で逐次添加し、２５〜７５℃の反応温度にて苛性化反応を行う第二工程によって製造するものである。この方法で得たいがぐり状苛性化軽質炭酸カルシウムは、パルプ製造工程の苛性工程で得られる主産物の水酸化ナトリウムを製造する際の副産物であるため、従来の石灰乳と炭酸ガスとの反応による方法で得られる軽質炭酸カルシウムに比べて非常に安価に製造することができる。

本発明においては、いがぐり状の軽質炭酸カルシウムをビーズミル等の粉砕機により適度に湿式粉砕して使用するが、このように湿式粉砕して得られた軽質炭酸カルシウムは、いがぐり状軽質炭酸カルシウムから放射状に突き出ている針の先端が折れることによってできる針状または柱状の軽質炭酸カルシウムと、先端部で折れた後に残る比較的球状に近いまたは柱状軽質炭酸カルシウムの凝集体を含んでおり、これらの混合物をそのまま使用する。本発明において使用される、湿式粉砕後の軽質炭酸カルシウムの平均粒子径は、白紙光沢度、走行性を向上させる観点から０．３〜１．０μｍであることが好ましい。なお、本発明における平均粒径は、遠心沈降式の光学的粒度分布測定器（セイシン企業製 ミクロンフォトサイザー）で測った値である。

針状または柱状の軽質炭酸カルシウム、若しくはその軽質炭酸カルシウムが凝集したいがぐり状の軽質炭酸カルシウムを湿式粉砕して使用する場合には、記録層中の結着剤の含有量を５〜４０重量％、顔料の含有量を９５〜６０重量％とすることが好ましい、結着剤の含有量が５重量％より少ないと、記録層の強度が不足して記録層が基紙表面から脱落するので好ましくない。４０重量％より多いと表面が緻密になり過ぎ、高湿度下での走行時に重送が起こりやすい上、溶融したトナーの吸収に必要な空隙が減少するので光沢ムラが発生しやすい。

記録層に用いる結着剤は、顔料と基紙とを十分に接着させ、且つ用紙間のブロッキングを起こさないものであれば特に限定されるものではない。このような結着剤としては、例えば、酸化澱粉、エステル化澱粉、酵素変性澱粉、カチオン化澱粉等の澱粉類、カゼイン、大豆蛋白質等のタンパク質類、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等の繊維素誘導体等の天然高分子類、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子、スチレン−アクリル系、スチレン−ブタジエン系、酢酸ビニル系、アクリル系、ポリウレタン系等の合成樹脂及びこれらのエマルジョン等を挙げることができる。これらは単独で使用しても２種類以上を混合して使用しても良い。

本発明においては、後記するように、光沢度と表面の空隙を両立させる観点から、凝固法を用いたキャスト法によって記録層を塗工することが好ましいので、結着剤としては凝固法に適したタンパク質類を使用することが好ましく、特にカゼインを使用することが好ましい。記録層には、上記した顔料と結着剤の他にも、必要に応じて、色相を調整するための染料、顔料の分散剤、防腐剤、消泡剤、離型剤及びｐＨ調整剤等の各種助剤を適宜選択して使用することができる。

本発明において、塗工液に含有させる高分子シリコーンは転写時の走行性を改善するためのものであるが、数平均分子量が６０万未満であると画質に悪影響を及ぼし、９０万を超えると高湿度下での良好な走行性を得られないので、数平均分子量は６０万〜９０万であることが必要である。本発明においては、高分子シリコーンとして、ポリアルキルシロキサン、ポリアミノシロキサン、ポリアミドシロキサン、ポリエポキシシロキサン、ポリカルボキシルシロキサン、ポリフェノールシロキサン、ポリエーテルシロキサン、ポリフルオロアルキルシロキサン等を使用することができるが、特にポリアルキルシロキサンを使用することが好ましい。尚、数平均分子量はＧＰＣ法等の公知の分析手段を用いて求めることができる。

また、本発明においては、記録層を設けた後に処理液を塗布し、湿潤状態とした記録層を加熱した鏡面仕上げ面に圧着させて乾燥することにより、記録層表面に光沢を付与する。処理液を塗布する際の記録層は湿潤状態であっても乾燥状態であっても良いが、特に塗布後の記録層が湿潤状態にある間に凝固液を塗布すると、後記するように高分子シリコーンが記録層表面に移行しやすく、高湿度下での走行性が良好となるので特に好ましい。また、このようにした場合には鏡面仕上げ面の写し取りが容易であり、表面の微小な凹凸を少なくすることができるので、高光沢感を得やすいという利点もある。

上記高分子シリコーンは、記録層中の顔料１００重量部に対し、０．５〜１０重量部の割合で添加して使用することが好ましく、より好ましくは０．５〜５．０重量部使用する。０．５重量部未満であると高湿度環境下での走行性が改善されず、１０重量部を超えると画質に悪影響を与える傾向がある。

本発明においては、顔料と結着剤及び数平均分子量６０万〜９０万の高分子シリコーンを含有する塗工液を塗布して基紙上に記録層を設けた後、塗工後の記録層が湿潤状態にあるうちに、加熱した鏡面仕上げ面に圧着し乾燥するが、特に、前記した如く、塗工後の記録層が湿潤状態にある間に、その表面を凝固液で処理することが好ましい。このようにすることにより記録層に含有させた数平均分子量６０万〜９０万の高分子シリコーンが記録層の最表面に分布することとなる。これは、記録層を加熱した鏡面仕上げ面に圧着して乾燥する際に高分子シリコーンが記録層中に一様に分布するのではなく、記録層の最表面に移行するためと思われる。このように、高分子シリコーンが記録層の最表面に存在する結果、転写紙表面に潤滑特性が付与され、走行性が向上するものと考えられる。

本発明においては、顔料、結着剤及び高分子シリコーンの他に、必要に応じて、その他の添加剤を水系で分散させて記録層の塗工液を調製する。水系の塗工液を用いる場合には、ポリエーテル変性シリコーン等の乳化剤を用いて、高分子シリコーンを水分散液（高分子シリコーンディスパージョン）として塗工液に添加することが好ましい。高分子シリコーンディスパージョンを用いることにより、高分子シリコーンが均一に分散した安定な塗工液が得られる。このときの乳化剤の配合量は、高分子ディスパージョンの乳化の状態を見ながら適宜決定することができるが、通常は高分子シリコーンに対して乳化剤を２０〜５０重量％程度配合すればよい。

塗工方式は、一般の顔料塗工紙の製造に用いられる塗工方式であれば良く、例えば、ブレードコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、カーテンコーター、バーコーター、グラビアコーター、コンマコーター等の公知の塗工方法の中から適宜選択することができる。塗工量は片面当たり、５〜２５ｇ／ｍ^２、好ましくは１０〜２３ｇ／ｍ^２であり、記録層の乾燥膜厚は３〜３０μｍであることが好ましい。

本発明における記録層の乾燥に、高い光沢度を付与すると共に表面の空隙量を所定の範囲に調整する観点から、特に凝固法を用いる場合の凝固液に用いる凝固剤としては、例えば蟻酸、酢酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、塩酸、硫酸等とカリウム、カルシウム、亜鉛、バリウム、鉛、マグネシウム、カドミウム、アルミニウム等の各種金属との塩、即ち、硫酸カリウム、クエン酸カリウム、ホウ砂、ホウ酸等が使用されるが、本発明においては蟻酸塩を使用することが特に好ましい。

以下、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。また実施例及び比較例中の部数及び％はすべて重量によるものである。

濾水度が４２０ｍｌの広葉樹クラフトパルプ１００部に、重質炭酸カルシウム２０部、アルキルケテンダイマー０．２部及び硫酸アルミニウム０．５部を添加して抄紙した後、カレンダー処理を施して、平滑度が４０秒で坪量８８ｇ／ｍ^２の基紙を得た。
得られた基紙に、顔料として、柱状の軽質炭酸カルシウム（ＴＰ−１２３、奥多摩工業社製）６０部及び一級カオリン(ウルトラホワイト９０、エンゲルハード社製)４０部を用い、これに結着剤としてカゼイン（ラクチックカゼイン、ニュージーランド産の商品名）５部及びスチレンーブタジエンラテックス（ＪＳＲ０６１７、日本合成ゴム社製）１０部、分散剤としてステアリン酸カルシウム（ノプコートＣ−１０４、サンノプコ社製）０．５部、ポリアルキルシロキサン（数平均分子量７０万）６０重量％とポリエーテル変性シリコーン２０重量％に２０重量％の水を分散させたディスパージョンを５部（固形分）、及びｐＨ調整剤を加えて調製した固形分濃度５０％の塗工液を、ロールコート法によって塗工した後、蟻酸カルシウムの１０重量％水溶液を塗工して凝固処理した。
次に、得られた記録層が湿潤状態にあるうちに、該記録層を９５℃に加熱されたキャストドラムの鏡面に圧着して乾燥し、本発明の電子写真用転写紙を得た。この場合の塗工量は、乾燥重量で１８ｇ／ｍ^２であった。

苛性化法で製造された、短径０．３μｍ、長径１．６μｍの針状の一次粒子が凝集した、平均粒子径３．４μｍのいがぐり状軽質炭酸カルシウム１００部にポリアクリル酸ソーダ系分散剤を０．３部添加して得られた濃度７０％の粗スラリーを、直径１．５〜２．０ｍｍのガラスビーズ（東芝バロティーニ社製）を充填したサンドミルを用いて粉砕した。粉砕後の平均粒子径は０．８０μｍであった。
実施例１で使用した柱状の軽質炭酸カルシウムの代わりに、上記の湿式粉砕によって得られたものを使用したこと以外は、実施例１と全く同様にして電子写真用転写紙を得た。

比較例１．
ポリアルキルシロキサン、ポリエーテル変性シリコーン、及び水を分散させたディスパージョンを配合しなかったこと以外は、実施例１と全く同様にして電子写真用転写紙を得た。

比較例２．
ポリアルキルシロキサン、ポリエーテル変性シリコーン、及び水を分散させたディスパージョンを平均粒径２μのシリコーンパウダー球状微粒子（ＤＹ３３−４５０Ｆ、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を５部配合した以外は、実施例１と同様にして電子写真用転写紙を得た。

比較例３．
顔料の軽質炭酸カルシウム６０部と一級カオリン４０部を、一級カオリン(ウルトラホワイト９０、Engelhard社製)１００部に置き換えたこと以外は、実施例１と同様にして
電子写真用転写紙を得た。

実施例、比較例で得られた転写紙について下記の評価を行った。結果は表１に示したとおりである。
（１）白紙光沢度
ＪＩＳ Ｐ８１４２の方法に準じて測定した、白紙部分の７５度鏡面光沢度を白紙光沢度とした。
（２）画質再現性
以下の基準で、原稿との色ずれや色むらの程度を目視により評価した。
◎色ずれや色むらが全く認められない
○色ずれや色むらがほとんど認められない
（３）吸着力
３０℃、８０％ＲＨの環境下で、包装紙開封直後の堆積状態の最上紙を水平に引いたときの最大の力を吸着力とした。
（４）走行性評価
転写紙の走行性評価は、富士ゼロックス社製の電子写真複写機ＤｏｃｕＰｒｉｎｔ Ｃ１２５０を用い、３０℃、８０％の環境下で、包装紙開封後直ちに両面プリントで１００枚走行させ、以下のように評価した。
◎：重送、紙詰まりの発生が全くない
○：重送、紙詰まりの発生がほとんどない
△：重送、紙詰まりの発生が時々起こる
×：重送、紙詰まりの発生が頻繁に起こる

表１から明らかなように、実施例１〜３の本発明の電子写真用転写紙では、吸着力が低下し、高湿度環境下での走行性及び画質が良好であることが確認された。

Claims (5)

1. 基紙及び該基紙表面に設けられた記録層からなる電子写真用記録紙であって、前記記録層が、顔料及び結着剤並びに数平均分子量が６０万〜９０万の高分子シリコーンとを含有する塗工液を塗布し、その表面が湿潤状態にある間に、該表面を加熱した鏡面仕上げ面に圧着し乾燥してなる、光沢を有する記録層であり、前記顔料が、針状または柱状の軽質炭酸カルシウムを１０〜１００重量％含むことを特徴とする電子写真用転写紙。
2. 前記顔料の１０〜１００重量％が、針状または柱状の軽質炭酸カルシウムが凝集したいがぐり状軽質炭酸カルシウムを湿式粉砕してなる軽質炭酸カルシウムである、請求項１に記載された電子写真用転写紙。
3. 前記高分子シリコーンがポリアルキルシロキサンである、請求項１又は２に記載された電子写真用転写紙。
4. 前記加熱した鏡面仕上げ面に圧着される表面が、その表面が湿潤状態にある間に凝固液によって処理された表面である、請求項１〜３の何れかに記載された電子写真用転写紙。
5. 前記結着剤が、タンパク質類から選択された結着剤である、請求項１〜４の何れかに記載された電子写真用転写紙。