JP2010139882A

JP2010139882A - 電子写真記録用紙及び電子写真記録用紙の製造方法

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Publication number: JP2010139882A
Application number: JP2008317472A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Inoue; 諭井上
Original assignee: Daio Paper Corp
Current assignee: Daio Paper Corp
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2010-06-24
Anticipated expiration: 2028-12-12
Also published as: JP5366528B2

Abstract

【課題】軽量で不透明度が高く、コピー時に皺、ジャム等の搬送トラブルのない軽量の電子写真記録用紙とする。
【解決手段】基紙の表面に水溶性樹脂塗工液が塗工された、ＪＩＳＰ１８２４に準拠した坪量が６１ｇ／ｍ²以下の電子写真記録用紙であって、前記塗工液は、オレフィン系のサイズ剤とともにポリアクリルアミド系の紙力増強剤を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真記録用紙及びその製造方法に関するものであり、より詳しくは乾式電子写真方式の複写機、プリンター、ファクシミリ装置等に用いられる軽量で裏抜けがなく、搬送性に優れた電子写真記録用紙及びその製造方法に関するものである。

乾式電子写真方式の複写機やプリンター等では、感光体上のトナー像を記録用紙に転写し、この転写像を加熱及び加圧を行う定着ロールにて定着させることで複写物を得る。このプロセスにおいて、記録用紙のシワ、紙詰り、重送等の搬送トラブルが発生することがある。

また、安定した複写品質を得るために、電子写真記録用紙は、６４〜７０ｇ／ｍ²程度の坪量が必要である。一方、近年では、地球環境保護の観点から、世界的に森林保護に取り組んでおり、わが国においても、省資源化、軽量化、リサイクル化対策が積極的に取り組まれている。また、電子写真記録用紙を軽量化することにより、生産重量は同じでも生産枚数は増加するため、紙１枚当りの、製造・輸送・使用後の焼却に伴うＣＯ₂の排出削減が可能となる。しかしながら、省資源ということで単純に坪量を一般的な６４ｇ／ｍ²から６１ｇ／ｍ²以下に下げただけでは、剛度不足、不透明度不足、サイズ性不足の問題が発生する。

現在、軽量化された電子写真記録用紙としては、実坪量５５〜６０ｇ／ｍ²の上質系のものが実在する。しかしながら、当該記録用紙は、不透明度が８０％程度であり、裏抜けが目立つ不具合がある。しかも、当該記録用紙は、紙厚減少によって剛度が不足することより、コピー時の皺、ジャム等の搬送トラブルが発生し易い紙になっている。

この点、特許文献１は、古紙を７０％以上配合した坪量が５６〜６５ｇ／ｍ²の電子写真記録用紙を開示している。しかしながら、当該電子写真記録用紙は、６１ｇ／ｍ²以下の低坪量時に、乾式電子写真方式の複写機やプリンターで、紙折れトラブルが発生する不具合があり、十分ではなかった。

また、近年では、電子写真記録用紙とインクジェット記録用紙とを兼用するものが求められており、特許文献２には、アルキルテケンダイマー型のサイズ剤（ＡＫＤ）を内添し、表面にＡＫＤ及びスチレン系樹脂混合系の表面サイズ剤を使用する電子写真記録とインクジェット記録との兼用紙が開示されている。しかしながら、当該記録用紙は、坪量６４ｇ／ｍ²程度のものについては有効であるが、坪量を６１ｇ／ｍ²以下に下げるとサイズ性が低下し、記録時に裏抜けする問題があった。
特開２００１‐３５６５１４号公報特許第２６８４９８３号公報

本発明は、電子写真記録用紙において、坪量を軽量化すると、厚さが減少して紙の腰強度（クラーク剛度）が弱くなり、コピー時の皺、ジャム等搬送トラブルが発生する、更に不透明度が低下して、画像裏抜けが目立つようになるという従来の電子写真記録用紙の問題を解決しようとするものである。
すなわち、本発明の第一の課題は、軽量化しても、十分な不透明度を得られる軽量の電子写真記録用紙を提供することにある。本発明の第二の課題は、軽量化しても、コピー時の皺、搬送ジャム等のトラブルが発生しない、十分な剛度を有する軽量の電子写真記録用紙を提供することにある。このように、本発明は、地球環境問題に対応した記録用紙の提供で、軽量で不透明度が高く、コピー時に皺、ジャム等の搬送トラブルのない軽量の電子写真記録用紙及びその製造方法を提供することを課題とする。

本発明者の検討によれば、現有の軽量の電子写真記録用紙は、従来の表示坪量６４ｇ／ｍ²（実測坪量７０ｇ／ｍ²）の電子写真記録用紙の重量を単純に低減したものであるため、坪量の低減により厚みも減少し不透明度が低下し、画像の裏抜けが生じていること、熱定着時の過熱による記録用紙の浪打、寸法安定性に欠け、剛度も低下しているため搬送トラブルが発生していることが判明した。本発明者は、これらのことに鑑み、省資源化に即する電子写真記録用紙の軽量化を目指して、中性抄紙による電子写真記録用紙の好適な構成を得る手段について鋭意検討を重ね、外添薬品、更には内添薬品を組み合わせることで、灰分、クラーク剛度、厚さ等の紙質の最適値を確保でき、十分な不透明度を確保し、搬送性に優れた軽量の電子写真記録用紙が得られることを見出し、本発明を完成するに到った。
すなわち、前記課題を解決した本発明は、次のとおりである。
〔請求項１記載の発明〕
基紙の少なくとも一方の表面に水溶性樹脂塗工液が塗工された、ＪＩＳＰ１８２４に準拠した坪量が６１ｇ／ｍ²以下の電子写真記録用紙であって、
前記塗工液は、オレフィン系のサイズ剤とともにポリアクリルアミド系の紙力増強剤を含む、
ことを特徴とする電子写真記録用紙。

〔請求項２記載の発明〕
前記オレフィン系サイズ剤の塗工量が片面塗工の場合は片面で、両面塗工の場合は両面で０．００６〜０．２８０ｇ／ｍ²とされ、かつ前記ポリアクリルアミド系紙力増強剤の塗工量が片面塗工の場合は片面で、両面塗工の場合は両面で０．５〜４．０ｇ／ｍ²とされている、
請求項１記載の電子写真記録用紙。

〔請求項３記載の発明〕
前記基紙にアルキルテケンダイマー型のサイズ剤が内添され、
ＪＩＳＰ８１１８に準拠した紙厚が８３μｍ以下とされ、かつＪＩＳＰ８１４３に準拠したＣＤ方向の剛度が２０〜３８とされている、
請求項１又は請求項２記載の電子写真記録用紙。

〔請求項４記載の発明〕
ＪＩＳＰ８２５１に準拠した灰分が３〜１２質量％とされ、かつＪＩＳＰ８１４９に準拠した不透明度が８０〜８５％とされている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子写真記録用紙。

〔請求項５記載の発明〕
前記基紙にポリアクリルアミド系の紙力増強剤が内添されている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子写真記録用紙。

〔請求項６記載の発明〕
前記基紙は、原料パルプとして針葉樹クラフトパルプ及び広葉樹クラフトパルプを含み、前記原料パルプの５〜３５％が前記針葉樹クラフトパルプとされ、かつ前記広葉樹クラフトパルプのルンケル比が０．６〜０．９とされている、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子写真記録用紙。

〔請求項７記載の発明〕
基紙の少なくとも一方の表面に水溶性樹脂塗工液を塗工して、ＪＩＳＰ１８２４に準拠した坪量が６１ｇ／ｍ²以下の電子写真記録用紙を製造する方法であって、
前記塗工液に、オレフィン系のサイズ剤とともにポリアクリルアミド系の紙力増強剤を含ませ、
前記オレフィン系サイズ剤の塗工量が０．００６〜０．２８０ｇ／ｍ²、前記ポリアクリルアミド系紙力増強剤の塗工量が０．５〜４．０ｇ／ｍ²となるように塗工する、
ことを特徴とする電子写真記録用紙の製造方法。

本発明によると、軽量で不透明度が高く、コピー時に皺、ジャム等の搬送トラブルのない軽量の電子写真記録用紙又はその製造方法になる。

次に、本発明の実施の形態を説明する。
本形態の電子写真記録用紙は、基紙の少なくとも一方の表面に水溶性樹脂塗工液が塗工され、ＪＩＳＰ１８２４に準拠した坪量が６１ｇ／ｍ²以下とされ、かつ、前記塗工液が、オレフィン系のサイズ剤とともにポリアクリルアミド系の紙力増強剤を含むものである。

〔坪量〕
本形態の電子写真記録用紙は、ＪＩＳＰ１８２４に準拠した坪量が６１ｇ／ｍ²以下であることにより、紙厚を８３μｍ以下とすることが容易になり、１パレット当りの高さは同じで段ケース（Ａ４であれば２５００枚入り）を６段から７段積むことができ、輸送効率がアップし、１度に輸送できる枚数が増加するため、輸送時に発生する紙１枚当りのＣＯ₂の発生量を抑制することができる。坪量は、十分な不透明度及び剛度を得るという理由から少なくとも５４ｇ／ｍ²以上であることが好ましい。軽量の電子写真記録用紙は、コピー時の皺、ジャム等の搬送トラブル低減という理由から、より好適には坪量５５〜６１ｇ／ｍ²である。

〔オレフィン系サイズ剤〕
基紙の表面に塗工する水溶性樹脂塗工液に含ませるオレフィン系サイズ剤は、オレフィン系不飽和モノマーを構成モノマーとして含む共重合体であり、エチレン／アクリル酸共重合体、イソブチレン／アクリル酸共重合体、ｎ−ブチレン／（メタ）アクリル酸／（メタ）アクリル酸エステル共重合体、プロピレン／マレイン酸共重合体、エチレン／マレイン酸共重合体などが例示され、具体的には疎水性不飽和モノマーであるオレフィン系不飽和モノマーとカルボキシ含有不飽和モノマー若しくはその塩を主構成要素とする共重合体である。オレフィン系不飽和モノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブチレン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、イソオクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ペンタデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセン等の炭素数２〜２０程度の直鎖、環状又は分岐上のオレフィン不飽和モノマーが挙げられる。

基紙の少なくとも一方の表面に、オレフィン系サイズ剤を塗工することにより、従来一般的に用いられてきたスチレン系サイズ剤を塗工する場合と異なり、オレフィン系サイズ剤特有の効果である水への優れた溶解性と低発泡性により、本オレフィン系サイズ剤とともに混合されて塗工されるポリアクリルアミド系の紙力増強剤との相溶性に優れ、これらの組み合わせによる相乗効果により、コピー時の皺、搬送ジャム等のトラブルが発生しない十分な剛度を有する記録用紙を得ることができる。さらに、オレフィン系サイズ剤はインクジェット記録時のフェザリング抑制効果が高く、電子写真記録適性のみならずインクジェット記録にも好適に使用できる記録用紙を得ることができる。

基紙の表面に塗工する水溶性樹脂塗工液に含ませるオレフィン系サイズ剤以外の表面サイズ剤としては、従来電子写真記録用紙に一般的に用いられてきたスチレン系サイズ剤やＡＫＤサイズ剤が考えられるが、スチレン系サイズ剤は剛度向上効果が得られるポリアクリルアミド系樹脂と併用すると凝集する問題が生じ、剛度向上効果が得られなくなるばかりか、塗工ムラが発生し、電子写真記録におけるトナー定着性が劣る傾向がでる。また、オレフィン系サイズに比べ接触角が低いため、インクジェット記録した際に、インクの紙層への浸透が早く、本発明のように軽量化し紙厚が薄い用紙であると紙層中でのインクの固着力が弱くなり、裏抜けトラブルが発生し、インクジェット適性が劣る問題が発生する。

一方、ＡＫＤサイズ剤は摩擦係数が小さくなり、乾式電子写真記録方式の複写機やプリンターに通紙した際に、重送等の通紙トラブルが発生する可能性があり、更に、ＡＫＤサイズ剤はエマルジョンのため、塗工時の物理的シェアにより破壊され塗工ムラの原因となる可能性が高く、特にポリアクリルアミド系樹脂と併用すると粘度が向上し前記問題がより顕著に発生するため、本形態の記録用紙を得られない。

オレフィン系サイズ剤の塗工量は、片面塗工の場合は片面で、両面塗工の場合は両面で０．００６〜０．２８０ｇ／ｍ²、好ましくは０．０１０〜０．０８０ｇ／ｍ²とする。塗工量が０．００６ｇ／ｍ²未満であると、ポリアクリルアミド系樹脂との併用による剛度向上効果が低く、乾式電子写真記録方式の複写機やプリンターに通紙した際に、重送等の通紙トラブルが発生する可能性が生じる。更に、サイズ性が低下し、インクジェット記録時に裏抜けやフェザリング等が生じ、インクジェット適性が悪くなる。塗工量が０．２８０ｇ／ｍ²を超えると、電子写真記録におけるトナー定着性が劣る傾向が出る。更に、表面のサイズ性が高くなりすぎ、インクのセット性（乾燥性）が悪くなる問題がある。

オレフィンサイズ剤の代表例として、オレフィン・マレイン酸樹脂系が有るが、オレフィン系サイズ剤の質量平均分子量は１００００〜１０００００であることが好ましく、２００００〜６００００であることがより好ましい。分子量が１００００未満の場合には、ポリアクリルアミド系樹脂との相乗効果による剛度向上効果が十分に発現されず、更に、インクジェット記録時に裏抜けやフェザリング等が生じる。他方、分子量が１０００００を超えると、発泡により塗工操業性が低下し、ミスト発生の問題が生じる。なお、サイズ剤の質量平均分子量は、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を溶離液としてゲルろ過クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により標準ポリスチレン換算して求めた値である。

〔ポリアクリルアミド系紙力増強剤〕
基紙の表面に塗工する水溶性樹脂塗工液に含ませる紙力増強剤としては、澱粉や植物ガムといった天然で得られる高分子化合物や、尿素‐ホルムアルデヒド樹脂、ポリエチレンイミン、メラミン‐ホルムアルデヒド樹脂、ポリアミドアミン‐エピクロルヒドリン樹脂、本発明で好適に使用できるポリアクリルアミド系樹脂などが挙げられるが、電子写真記録用紙表面への塗工作業性、オレフィン系サイズ剤との相溶性、乾式電子写真記録方式の複写機における電子写真記録装置の腐食・汚損適性、本発明における課題である、コピー時の皺、搬送ジャム等のトラブルが発生しない軽量の電子写真記録用紙を得ることを可能にする剛度の確保の面から、ポリアクリルアミド系樹脂が好適な紙力増強剤として選択され、更に、このポリアクリルアミド系樹脂として、アニオン性のポリアクリルアミドが好適に用いられる。アニオン性のポリアクリルアミドは、オレフィン系のサイズ剤と組み合わせ、基紙の表面に塗工することによって、他のサイズ剤との組み合わせにおいては問題となる、異物の発生や変色、増粘がなく、塗工適性も秀でる特徴を有する。また、アニオン性のポリアクリルアミドとオレフィン系のサイズ剤とを組み合わせて塗工することにより、剛度向上と電子写真記録における熱定着時のカールの発生が少なく、浪打の発生が小さく、搬送性に優れた本記録用紙が得られる。

前記アニオン性のポリアクリルアミドとしては、ポリアクリルアミド内のアミド基を部分的に加水分解して得られるもの、アクリルアミドとアクリル酸との共重合物などが使用できる。なお、アクリル酸の代わりにメタアクリル酸や無水マレイン酸を用いた共重合物、第３成分としてアクリロニトリルやアクリル酸エステルを含む３元共重合体を用いることも可能である。

また、平均分子量としては、３０００００〜１００００００、好ましくは４０００００〜５０００００である。アニオン性のポリアクリルアミドの平均分子量が３０００００未満では、剛度の向上が十分に得られず、１００００００を超えると粘度が増して塗工操業性が低下し、ミスト発生の問題が生じる。

本形態において、アニオン性ポリアクリルアミドは、オレフィン系のサイズ剤と好適に組み合わせて用いるが、更に、酸化澱粉など種々の変性澱粉、各種ポリビニルアルコ−ルなどと併用塗工することも可能である。

ポリアクリルアミド系の紙力増強剤は、基紙の表面に固形分換算で、片面塗工の場合は片面で、両面塗工の場合は両面で０．５〜４．０ｇ／ｍ²塗工するのが好ましい。塗工量が０．５ｇ／ｍ²未満では剛度の向上が十分に得られない問題があり、塗工量が４．０ｇ／ｍ²を超えると薬品コストが上昇し、費用対効果が得られない。更に、４．０ｇ／ｍ²を超えると、樹脂分が増加することにより電子写真記録用紙におけるトナー定着性が悪化する。

本形態においては、以上のようにオレフィン系サイズ剤、ポリアクリルアミド系紙力増強剤、必要に応じて他の薬剤を混合した塗工液を、本記録用紙の片面又は両面に塗工する。オレフィン系サイズ剤及びポリアクリルアミド系紙力増強剤を組み合わせて用いることで、相溶性が良好であり、ポリアクリルアミド系紙力増強剤を単体で用いるよりも、理由は明らかではないがオレフィン系サイズ剤とポリアクリルアミド系紙力増強剤が本記録用紙表面でマトリックスを形成することから剛度向上効果が高いと考えられる。さらに、インクジェット記録時に裏抜けやフェザリング等のインクジェット適性が向上するという効果があり好ましい。

本形態の水溶性樹脂塗工液には、オレフィン系サイズ剤とポリアクリルアミド系紙力増強剤、特にアニオン性のポリアクリルアミドが好適に用いられ、オレフィン系サイズ剤とポリアクリルアミド系紙力増強剤以外に、澱粉、ポリビニールアルコール（ＰＶＡ）、電荷調整剤として公知の塩化ナトリウムなどを添加しても良い。

〔水溶性樹脂塗工液〕
水溶性樹脂塗工液の塗工量は、片面塗工の場合は片面で、両面塗工の場合は両面で、好ましくは０．５〜５．０ｇ／ｍ²、より好ましくは１．０〜３．５ｇ／ｍ²である。塗工量が０．５ｇ／ｍ²未満であると記録用紙の剛度が不足し、乾式電子写真記録方式の複写機やプリンターで紙折れトラブルが発生したり、紙粉が発生したりし、印刷物の汚れの問題も発生する。他方、塗工量が５．０ｇ／ｍ²を超えると薬品コストが上昇し、費用対効果が得られない。更に、５．０ｇ／ｍ²を超える塗工量及び０．５ｇ／ｍ²を下回ると恒量は、紙表面に設けることが困難である。

塗工機としてはロッドメタリングコーター、ゲートロールコーター、ブレードコーター、サイズプレスなど公知の塗工方式での塗工が可能である。

本形態の電子写真記録用紙は、前記基紙にアルキルテケンダイマー（ＡＫＤ）型のサイズ剤が内添され、ＪＩＳＰ８１１８に準拠した紙厚が８３μｍ以下とされ、かつＪＩＳＰ８１４３に準拠した紙のクラークこわさ試験におけるＣＤ方向（紙の横方向）の剛度が２０〜３８とされていると好適である。

〔紙厚〕
本形態の電子写真記録用紙は、ＪＩＳＰ８１１８に準拠した紙厚が８３μｍ以下、好ましくは７５〜８１μｍとされていると好適である。一般的な電子写真記録用紙の紙厚は９０μｍであるが、本形態のように紙厚を８３μｍ以下とすることにより、１パレット当りの高さは同じで段ケース（Ａ４であれば２５００枚入り）を６段から７段積むことができ、輸送効率がアップし、１度に輸送できる枚数が増加するため、輸送時に発生する紙１枚当りのＣＯ₂の発生量を抑制することができる。逆に紙厚が８３μｍを超えると従来どおり６段しか積むことができず、輸送効率がアップせず、輸送におけるＣＯ₂の排出削減に至らない。

紙厚は、坪量の増加減により変動するが、本形態の軽量の電子写真記録用紙においては、平坦化処理やソフトカレンダー等による熱カレンダー処理を適宜組み合せて用いられるものの、最も好適にはジャム等の搬送トラブルを低減するという理由からソフトカレンダー等による熱カレンダー処理する手段を用いることが、本発明の課題である地球環境問題に対応した記録用紙の開発で、軽量で不透明度が高く、コピー時に皺、ジャム等の搬送トラブルのない軽量の電子写真記録用紙を提供するために好ましい。

〔剛度〕
本形態の電子写真記録用紙は、ＪＩＳＰ８１４３に準拠した紙のクラークこわさ試験におけるＣＤ方向（紙の横方向）の剛度が好ましくは２０〜３８、より好ましくは２２〜３５である。クラーク剛度（横）が２０未満であると、本記録用紙を複写機やプリンターに通紙した際紙折れなどの通紙トラブルが発生する可能性があり、クラーク剛度（横）が３８を超えると通紙性としては問題無いが坪量６１ｇ／ｍ²以下の記録用紙を得るためには、内添及び外添にて過度の薬品を用いる必要があり薬品コストが上昇し、費用対効果が劣ると共に、省資源・リサイクル化に反するものとなる。

クラーク剛度の調整は、前記の紙厚の調整と合い重なる点があるものの、更に本形態においては、オレフィン系サイズ剤とポリアクリルアミド系紙力増強剤を組み合わせて用いることで、ポリアクリルアミド系紙力増強剤を単体で用いるよりも、理由は明らかではないがオレフィン系サイズ剤とポリアクリルアミド系紙力増強剤が本記録用紙表面でマトリックスを形成することから相乗効果が得られ、クラーク剛度の向上により、転写後のカールの発生が少なく、浪打の発生が小さく、搬送性に優れると考えられる。

〔ＡＫＤサイズ剤〕
本形態の電子写真記録用紙は、前記基紙にアルキルテケンダイマー（ＡＫＤ）型のサイズ剤が内添されると好適である。電子写真記録用紙の内添サイズ剤としては、ＡＫＤ以外にアルケニルコハク酸無水物（ＡＳＡ）や中性ロジンサイズ剤が考えられるが、ＡＳＡは乳化後直ぐに使用しないとサイズ性能を発揮しない問題があり、取り扱いが困難である。また、中性ロジンサイズ剤はＡＳＡのような取り扱いの困難性はないが、リサイクル率アップの観点から古紙パルプの配合率を増加させた場合に、抄紙ｐＨが６．５〜７．５が７〜９程度まで上昇するためサイズ性能の発揮能力が低下する問題があるため、ＡＫＤサイズを使用することが良い。また、本形態におけるＡＫＤの内添は、他の内添サイズ剤と異なり、サイズ効果の発現が遅いため、外添塗布を行った際に、水溶性樹脂塗工液が紙中に浸透しやすく表層から内層にかけて剛度向上効果を発揮するため、他のサイズ剤を用いた場合よりも、本形態の記録用紙のクラーク剛度の向上が得られる。

特に本発明においては、基紙の少なくとも一方の表面に設けられる塗工液に含有されるオレフィン系のサイズ剤と内添サイズ剤としてＡＫＤを組み合わせて用いることで、ＡＫＤ特有のサイズ発現性の遅延とオレフィン系サイズ剤の高い水への溶解性により均等に基紙表面に浸透するため基紙表面をサイズ剤による緻密な部位の形成が抑えられ、平坦化処理において紙厚の低下を抑制することができる。

ＡＫＤの含有量は固形分において、好ましくは０．０１〜０．５０重量％、より好ましくは０．０２〜０．１５重量％である。含有量が０．０１重量％未満の場合は、過度に水溶性樹脂塗工液の含浸が生じ、剛度低下が生じる。また、十分なサイズ性能が得られず、インクジェット記録適性が劣る。０．５０重量％を超えると紙の摩擦係数が小さくなり、乾式電子写真記録方式の複写機やプリンターに通紙した際、重送等の通紙トラブルが発生する可能性がある。

〔灰分〕
本形態の電子写真記録用紙は、ＪＩＳＰ８２５１に準拠した灰分が３〜１２質量％（好ましくは５〜１０質量％）とされ、かつＪＩＳＰ８１４９に準拠した不透明度が８０〜８５％（好ましくは８１〜８４質量％）とされている。

本形態における灰分には、原料パルプとして用いる古紙パルプに付着して基紙中に持ち込まれる古紙由来の填料も含まれ、古紙パルプを用いることで数％の不透明度向上効果を有するものの、更なる不透明度向上と電子写真記録におけるトナーの転写性、熱定着性の向上を目的に、新たに填料を加えることで、ＪＩＳＰ８２５１に準拠した灰分を３〜１２質量％に調整できる。

新たに基紙中に加える填料として、好適に用いることができる炭酸カルシウムには、カルサイト系炭酸カルシウムもしくはアラゴナイト系炭酸カルシウムが好適に用いられ、紡錘型、毬栗状に凝集又結晶化した毬栗炭酸カルシウム等の形状を有するものが含有される。

前記、紡錘型、毬栗炭酸カルシウムを填料として使用し、好適にはｐＨ６〜１０、さらに好適にはｐＨ６．５〜９．５の中性〜アルカリ性で抄造することにより、得られる電子写真記録用紙の不透明度と剛度が同時に改善される。
すなわち、炭酸カルシウムのバッファー効果によって抄紙ｐＨは７〜９になり、抄紙ｐＨが中性あるいはアルカリ性の場合、酸性の場合と比べて繊維１本１本が充分に伸びているので、繊維相互が水素結合を形成する領域が増加する。したがって、灰分が酸性印刷用紙と同程度の場合には、中性印刷用紙の紙力の方が高くなり、この結果、坪量が６１ｇ／ｍ²以下と低い電子写真記録用紙であってもクラーク剛度の低下を抑制し、複写機内での搬送性、高速輪転印刷に耐え得る充分な強度が得られる。

また、填料として紡錘型又は毬栗炭酸カルシウムを配合した本形態の電子写真記録用紙の印刷適性は、例えば従来の柱状、キュービック型、針状の軽質炭酸カルシウムを配合した印刷用紙と比較して極めて良好であり、白色度も高くなる。

前記紡錘型又は毬栗炭酸カルシウムは、水酸化カルシウムに二酸化炭素含有気体を反応させ、例えば紡錘型や柱状の安定なカルサイト型結晶構造の炭酸カルシウムや、準安定なアラゴナイト型結晶構造の炭酸カルシウムを得る過程において、二酸化炭素含有気体の供給方法を調整したり、脱水、乾燥、熱処理を施す際に、例えば縮合リン酸あるいはその金属塩等の添加剤を添加したりすることで紡錘型や柱状の結晶構造が毬栗状に凝集又は結晶化して得られる。

紡錘型又は毬栗炭酸カルシウムは、トナーを表面に付着しやすく、トナーの未定着による電子写真記録面の汚れを来たしにくく、シリコーンオイルを用いている電子写真記録機により、ノンインパクトプリンタ方式で印字した場合でも、炭酸カルシウムがシリコーンオイルを吸収するので、トナーの定着がシリコーンオイルに妨げられるおそれもない。また、炭酸カルシウムは、古紙由来の他の填料、例えばホワイトカーボンよりも古紙由来の填料として残留割合が比較的少ないものの、本形態において好適に使用できるオレフィン系サイズ剤やＡＫＤとの相性が良く、特にＡＫＤの薬品歩留向上に寄与し、サイズ性を発揮しやすくなると共に、炭酸カルシウムは表面電気抵抗が高く、ハイバックグランド（転写工程で感光体に付着した紙粉中の填料が現像部で現像剤に混入すると、トナーと填料が逆極性の場合、凝集体が形成され、この凝集体が非画線部に現像される）、及びディリーション（感光体の暗所での電気抵抗の低下により、正常な静電潜像が得られない）と呼ばれる現象の発生も同時に解決しうる。

これらの古紙由来の残留する微細填料は、体積平均粒子径が０．０１〜３０μｍ、好ましくは１〜２０μｍの範囲にあるものが好適である。

一方、灰分（ＪＩＳＰ８２５１に準拠）を３重量％未満にするには、新たに基紙中に加える填料量を減らす事や、古紙由来の微細繊維、灰分を原料調整段階で十分に洗浄する事で調整可能であるが、不透明性の低下や電子写真記録適性が低下する問題が生じる。

他方、灰分が１２重量％を超えると、電子写真記録機で使用した場合、紙の放熱が悪くなり、熱がこもりやすくカールしやすい紙質となる。従って、得られた電子写真記録用紙をＪＩＳＰ８２５１に準拠して測定した灰分が３質量％以上、好適には５重量％〜１２重量％、より好ましくは、５重量％〜１０重量％になるように調整する。

填料の種類としては、タルク、クレー、二酸化チタンなど公知のものを併用しても良い。

〔不透明度〕
本形態の電子写真記録用紙は、ＪＩＳＰ８１４９に準拠した不透明度が８０〜８５％とされている。不透明度が８０％未満の場合は、記録内容が反記録面から読み取りやすくなる。他方、不透明度が８５％を超える場合は、不透明度の観点では問題はないが、８５％を超える不透明度を得るために紙中灰分を１２％を超えた部分での含有が必要になり、紙の剛度が不足し、乾式電子写真記録方式の複写機やプリンターに通紙した際の紙折れなどの通紙トラブルとなる可能性がある。

〔原料パルプ〕
紙の不透明度は、先に記載した灰分の含有割合の影響が大きいものの、用いる原料パルプの品種にも依存する。本形態の軽量の電子写真用記録用紙においては、その記録適性や本発明が課題とする、地球環境問題に対応した記録用紙の開発で、軽量で不透明度が高く、コピー時に皺、ジャム等の搬送トラブルのない軽量の電子写真用記録用紙を得るため、基紙は、主原料パルプとして針葉樹クラフトパルプ及び広葉樹クラフトパルプを含み、前記原料パルプの５〜３５％が前記針葉樹クラフトパルプとされ、かつ前記広葉樹クラフトパルプのルンケル比が０．６〜０．９とされていると好ましい。

ルンケル比の小さい（繊維壁の薄い）繊維を使用すると、剛度が得られにくく、電子写真記録装置内での記録用紙の搬送性が低下する問題が発生することが考えられるとともに、不透明性も低下する傾向が生じ好ましくない。また、ルンケル比の小さい（繊維壁の薄い）繊維は剛直性に劣るため、寸法安定性も低下するといった問題が生じるため、平均ルンケル比が０．６以上であることが好ましい。

ここで、パルプ繊維にはルーメン（内腔）が存在し、それ自体が潰れることによって、紙全体としてのクッション機能に繋がるため、内腔と外環（細胞壁）の厚みとの比率がクッション性にとって重要となる。そこで、パルプ繊維のクッション性を評価する指標としてルンケル比がある。

ルンケル比（Ｒ）とは、繊維の内腔の幅（径）（Ｌ）と細胞壁の厚さ（ｔ）によって求められる値であり、Ｒ＝２・ｔ／Ｌによって表される。このルンケル比の測定は、ＦｉｂｅｒＬａｂ．（ｋａｊａａｎｉ社）により測定された繊維幅、細胞壁厚より算出されたものである。このルンケル比は、このルンケル比が大きい方が剛直な繊維であると言え、このような繊維を使用すると密度の低い紙を抄造し易くなる。また、数値が低いほど同じ径に対して繊維壁の厚みが薄いことを意味し、繊維は柔軟性を持つ。ルンケル比の大きなパルプ繊維を用いて抄紙すると、繊維同士の結合面積の少ない、ポーラスな紙となり、クッション性が向上するが、ルンケル比が大きすぎると、繊維同士の結合面積が非常に小さくなるために、強度及び剛度が低下するばかりでなく、表面性が低下するので電子写真記録適性も低下する。

本発明者等の知見によれば、ＪＩＳＰ８２２０に準拠して離解したパルプの平均ルンケル比が０．９以下、更に好適には０．６〜０．９であれば、電子写真記録に適したトナー定着性、搬送性と不透明性の向上を図ることができる。

平均ルンケル比が０．９以下のパルプ繊維を得るには、パルプの原料となる木材として比較的若い段階で伐採した植林木や間伐材を用いるのが好ましい。また、ルンケル比の調整には叩解や分級手段を用いることが出来る。

更に、フリーネスが５００〜５５０ｃｃの広葉樹クラフトパルプを用いることで、本発明の課題である地球環境問題に対応した本記録用紙の開発で、軽量で不透明度が高く、コピー時に皺、ジャム等の搬送トラブルのない軽量の本記録用紙を提供するために好ましい。化学パルプを製造する際の漂白方法についても特に限定がないが、漂白工程で塩素ガスのような分子状塩素を使用せずに漂白した無塩素漂白（ＥＣＦ）パルプ、さらには二酸化塩素のような塩素化合物も一切使用せずに漂白した無塩素漂白（ＴＣＦ）パルプが、環境保全の点から好ましい。

原料パルプ中に、好適には５〜３５％含有する針葉樹クラフトパルプは、広葉樹クラフトパルプと比べ、叩解することによって高い引っ張り強さが得られる性質を有し、好適には、ＦｉｂｅｒＬａｂ．（ｋａｊａａｎｉ社）により測定された針葉樹クラフトパルプの繊維粗度（ｍｇ／１００ｍ）が１６〜２８、数平均繊維長（ｍｍ）が１．０〜２．０、より好適には、繊維粗度（ｍｇ／１００ｍ）が１６〜２０、繊維長（ｍｍ）が１．１〜１．５であり、ルンケル比が１．１０〜１．３０の範囲である針葉樹クラフトパルプを用いることが、厚さの維持、紙質強度保持、不透明度向上の点から好ましい。

〔内添ＰＡＭ〕
前記基紙にポリアクリルアミド系の紙力増強剤（内添ＰＡＭ）が内添されていると好適である。基紙中の内添ＰＡＭの含有量は固形分において、好ましくは０．０５〜１．００重量％、より好ましくは０．１０〜０．７０重量％である。含有量が０．０５重量％未満の場合、剛度が不足し、複写機乾式電子写真記録方式の複写機やプリンターに通紙した際の紙折れなどの通紙トラブルとなる可能性がある。含有量が１．００重量％を超えると薬品コストが上昇し、費用対効果が得られない。基紙中に内添ＰＡＭを含有させ、更に、記録用紙の片面又は両面に水溶性樹脂塗工液を塗工することにより、剛度が向上する。

より好適には、基紙中に内添ＰＡＭを含有させ、オレフィン系サイズ剤とポリアクリルアミド系紙力増強剤を塗工することにより、剛度が向上し、転写後のカールの発生が少なく、浪打の発生が小さく、搬送性に優れるという効果が得られる。

次に、本発明の実施例を説明する。
〔実施例１〕
原料パルプとしての広葉樹クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）を用い叩解度が５５０ｃｃとなるように叩解し、針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）を用い叩解度が６５０ｃｃとなるように叩解し、古紙パルプ（ＤＩＰ）を叩解せず用い、原料パルプスラリーの原料配合をＬＢＫＰ６０％、ＮＢＫＰ２０％、ＤＩＰ２０％に調整した。このスラリー中にＡＫＤサイズ剤（荒川化学社製サイズパインＫ−７８）を固形分換算で０．０６重量％、内添ＰＡＭ（星光ＰＭＣ社製ＤＳ４３６６）を固形分換算で０．３重量％、填料として炭酸カルシウム（奥多摩工業社製タマパールＴＰ−１２１−６Ｓ）を紙中灰分が７．３重量％となるよう添加し、多筒ツインワイヤー抄紙機に供給し、シムサイザーでオレフィン系サイズ剤（星光ＰＭＣ社製ＳＳ２９２０）を固形分換算で０．０４重量％とし、澱粉と外添ＰＡＭ（星光ＰＭＣ社製ＳＴ５０００）の３種類を混合した塗工液を両面で２．４ｇ／ｍ²塗工し、坪量５６．３ｇ／ｍ²に抄紙した記録用紙を製造した。

〔その他の実施例、比較例〕
その他の実施例及び比較例の製造条件は、実施例１を基に表１及び表２記載の条件で行った。なお、得られた記録用紙の品質は表３に示した。また、評価方法は、次に示すとおりである。

（米坪（坪量））
ＪＩＳＰ８１２４に基づいて測定した。

（紙厚）
ＪＩＳＰ８１１８に基づいて測定した。

（剛度（横））
ＪＩＳＰ８１４３に基づいて測定した。

（不透明度）
ＪＩＳＰ８１４９に基づいて測定した。

（ステキヒトサイズ）
ＪＩＳＰ８１２２に基づいて測定した。

（ＩＪ（インクジェット）適性）
インクジェットプリンター（キャノン社製ＢＪ―２２０−ＪＳ）にてインクジェット印字を行い、フェザリング、裏抜け、セット性を確認した。
◎：フェザリング、裏抜け、セット性全て問題無し
○：フェザリング、裏抜け、セット性いずれかで僅かに問題あるが使用上問題無し
△：フェザリング、裏抜け、セット性いずれかで問題あるが使用上問題無し
×：フェザリング、裏抜け、セット性いずれかで問題があり、使用できない

（搬送性）
乾式電子写真方式の複写機（リコー製ＩｍａｇｉｏＭＰ１３５０）にて通紙評価を行い、紙詰りや重送、紙折れの状況を確認した。
◎：５００枚通紙し、紙詰り、重送、紙折れなし
○：５００枚通紙し、紙詰り、重送、紙折れが１回発生
△：５００枚通紙し、紙詰り、重送、紙折れが２〜５回発生
×：５００枚通紙し、紙詰り、重送、紙折れが６回以上発生

（トナー定着性）
乾式電子写真方式の複写機（リコー製ＩｍａｇｉｏＭＰ１３５０）にて黒ベタコピーを行い、定着性を確認した。
◎：全くトナーのかすれなし
○：わずかなトナーのかすれがあるが、文字の判別に問題無し
△：トナーのかすれ目立つがが、文字の判別に問題無し
×：トナーのかすれが目立ち、文字の判別が出来ない

（画像裏抜け）
インクジェットプリンター（キャノン社製ＢＪ―２２０−ＪＳ）、複写機（リコー製ＩｍａｇｉｏＭＰ１３５０）にて両面印字した文字の画像裏抜け
◎：ほとんど見えず、問題無し
○：若干見えるが、印字の判別に問題無し
△：大部分で見えるが、印字の判別に問題無し
×：透けて見え、印字の判別に支障がある

（カール適性）
＜コピー前＞
・カール度
得られた電子写真用紙をＡ４サイズで縦目断裁し、当該電子写真記録用紙を吊り下げ、図１に示すように距離Ｌ（絶対値）を計測し、カール度とした。

＜コピー後＞
・カール度
乾式電子写真方式の複写機（リコー製ＩｍａｇｉｏＭＰ１３５０を用い、Ａ４縦目で横向き通紙のモノクロ印字を行い、吊り下げ、図１に示すように距離Ｌ（絶対値）を計測し、カール度とした。

（段積み）
電子写真記録用紙をパレットに段積みした際に、現状市販品Ａの６段積みと略同一段積み高さ寸法で、１パレット積載可能な段数を記載した。

本発明は、乾式電子写真方式の複写機、プリンター、ファクシミリ装置等に用いられる軽量で裏抜けがなく、搬送性に優れた電子写真記録用紙及びその製造方法として適用可能である。

カール度の測定方法を説明するための図である。

符号の説明

１…電子写真記録用紙。

Claims

基紙の少なくとも一方の表面に水溶性樹脂塗工液が塗工された、ＪＩＳＰ１８２４に準拠した坪量が６１ｇ／ｍ²以下の電子写真記録用紙であって、
前記塗工液は、オレフィン系のサイズ剤とともにポリアクリルアミド系の紙力増強剤を含む、
ことを特徴とする電子写真記録用紙。
前記オレフィン系サイズ剤の塗工量が片面塗工の場合は片面で、両面塗工の場合は両面で０．００６〜０．２８０ｇ／ｍ²とされ、かつ前記ポリアクリルアミド系紙力増強剤の塗工量が片面塗工の場合は片面で、両面塗工の場合は両面で０．５〜４．０ｇ／ｍ²とされている、
請求項１記載の電子写真記録用紙。
前記基紙にアルキルテケンダイマー型のサイズ剤が内添され、
ＪＩＳＰ８１１８に準拠した紙厚が８３μｍ以下とされ、かつＪＩＳＰ８１４３に準拠したＣＤ方向の剛度が２０〜３８とされている、
請求項１又は請求項２記載の電子写真記録用紙。
ＪＩＳＰ８２５１に準拠した灰分が３〜１２質量％とされ、かつＪＩＳＰ８１４９に準拠した不透明度が８０〜８５％とされている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子写真記録用紙。
前記基紙にポリアクリルアミド系の紙力増強剤が内添されている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子写真記録用紙。
前記基紙は、原料パルプとして針葉樹クラフトパルプ及び広葉樹クラフトパルプを含み、前記原料パルプの５〜３５％が前記針葉樹クラフトパルプとされ、かつ前記広葉樹クラフトパルプのルンケル比が０．６〜０．９とされている、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子写真記録用紙。
基紙の少なくとも一方の表面に水溶性樹脂塗工液を塗工して、ＪＩＳＰ１８２４に準拠した坪量が６１ｇ／ｍ²以下の電子写真記録用紙を製造する方法であって、
前記塗工液に、オレフィン系のサイズ剤とともにポリアクリルアミド系の紙力増強剤を含ませ、
前記オレフィン系サイズ剤の塗工量が０．００６〜０．２８０ｇ／ｍ²、前記ポリアクリルアミド系紙力増強剤の塗工量が０．５〜４．０ｇ／ｍ²となるように塗工する、
ことを特徴とする電子写真記録用紙の製造方法。