JP2707447B2

JP2707447B2 - ノンインパクトプリンタ用紙

Info

Publication number: JP2707447B2
Application number: JP2255788A
Authority: JP
Inventors: 雅文紺谷; 明夫沢山
Original assignee: 王子油化合成紙株式会社
Priority date: 1988-02-02
Filing date: 1988-02-02
Publication date: 1998-01-28
Anticipated expiration: 2013-01-28
Also published as: JPH01197763A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はノンインパクトプリンタに用いられる印刷用
紙に関し、特にコンピュータのEDP（電子データ処理）
に連動して作動する低騒音、高速印字処理及び図形処理
が可能なノンインパクトプリンタ用紙に関するものであ
る。

［従来の技術］近年、各種のFA、OA等のEDP連動プリンタとして低騒
音、高速印字処理及び図形処理が可能なノンインパクト
プリンタが用いられている。

ノンインパクトプリンタは次の様に分類される。

本発明は、特に光プリンタ（電子写真方式）に用いら
れるノンインパクトプリンタ用紙に関する。

第１図は、ノンインパクトプリンタ用紙を用いてレー
ザーディスクより送られてきた情報を乾式現像、定着す
る装置を示す。

ホッパー１に収納されたノンインパクトプリンタ用紙
２はスカーフロール３の回転により転写部材７に導かれ
る。レーザ５より供給された電子データの文字、記号等
は感光ドラム４上にマイナスに荷電して情報を伝え、こ
のマイナス部分に現像部材６より供給されたプラスに荷
電されたトナーが付着（反転現像）し、ついで前記用紙
２の表面上に転写部材７でトナーは移行する（転写）。
トナーが転写された用紙２は定着部材８のフラッシュラ
ンプ（キセノンランプ）によりトナーが加熱溶融（80〜
150℃）され、トナーが用紙上に定着される。

転写部材７と接した感光ドラム４は、回転し、ドラム
上のマイナスに荷電した情報は、除電帯電器10により中
和され、次いで感光ドラム上に付着した過剰で定着に利
用されなかったトナーはクリーニングブラッシ11により
除去される。

以上は装置の一例であるが、現像方式には湿式現像方
式もあるし、また、定着方式にしても熱ロール方式、ア
セトンとフレオンの混合液を用いる溶剤蒸気による定着
方法、赤外線ヒータ方式等の手段があり、各社の装置に
よりまちまちである。

従って、各社の装置全てに利用できるためのノンイン
パクトプリンタ用紙としては次のことが要求される。

（１）耐溶剤性に優れること。

（２）耐熱性に優れること。トナーが定着する温度（80
〜150℃）で寸法変化が小さい（２％以下）こと。

（３）強度に優れること。ロールにより高速に引き取ら
れるので、引取力により破損したり、しわが発生しない
こと。

（４）トナーの密着性が優れること。

（５）トナーの定着した画像、文字が擦すられてもぼけ
ないこと。

（６）トナー画像、文字の白抜けがないこと。

［発明が解決しようとする課題］耐溶剤性、耐熱性、強度の良好なノンインパクトプリ
ンタ用紙としては、無機微細粉末を含有するポリプロピ
レンフィルムを該ポリプロピレンの融点より低い温度で
延伸した配向フィルムを表面層とする合成紙ユポFPG
（王子油化合成氏（株）製商品名）が使用されている。

このユポFPGは、耐水性、耐候性の面で既存大ロット
帳票用のパルプ紙より優れている。しかし、トナーの白
抜けが度々見受けられ、汎用のパルプ紙並みの印字密度
と同等の性能が発揮されるよう改良を要求されている。

更に、ノンインパクトプリンタ用紙がコンピュータの
フォーム用紙、カード用紙、バス時刻表用紙、棚ラベル
用紙、バーコード用紙等に利用される場合、予めノンイ
ンパクトプリンタ用紙に紫外線硬化型インキを用いて、
枠、インテックス、文字、図形等が印刷され、次いでト
ナーによる現像、定着が行われることが多い。ユポFPG
ではトナー定着後の紫外線硬化したインキが用紙より剥
れ易い。

前述のコートパルプ紙並みの印字密度（白抜けがない
こと）をユポFPGに付与するためにユポFPGの表面にコー
ト剤を塗布したものを市販したところ、トナーの印字密
度はコートパルプ紙と同等であり、かつ、紫外線硬化イ
ンクのトナー定着後の用紙の密着性も向上した。

しかしながら、ノンインパクトプリンタ用紙のトナー
印字後の用途に応じては、例えばプリペートカードやバ
ーコードの用途のように用紙の印字表面が給排紙ロール
や情報検出器により擦すられたり、フォーム用紙のよう
にチェック時に手で擦すられることがあり、この擦すり
により印字されたトナーが剥れたり、ぼけたりすること
があり、無機微細粉末SBRラテックスコートユポ FPG
はこの点の改良が必要である。

本発明は、塗工剤がコートされたポリオレフィン系合
成紙のかかる印字されたトナーの擦りに対する耐久性能
を向上させたノンインパクトプリンタ用紙を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明においては、塗工剤の樹脂バインダー成分とし
てSBRラテックスに代えてアクリルウレタン樹脂を用い
ることにより上述の課題を解決するものである。

即ち、本発明は無機微細粉末を20〜65重量％含有する
延伸ポリオレフィンフイルムを表面層とする合成紙の表
面に、アクリルウレタン樹脂80〜40重量％とフィラー20
〜60重量％とからなる塗工剤を塗布してなるノンインパ
クトプリンタ用紙であって、かつ、不透明度が65％以上
であることを特徴とするノンインパクトプリンタ用紙を
提供するものである。

［発明の具体的説明］（１）合成紙本発明のノンインパクトプリンタ用紙に用いられる基
材の合成紙としては、無機微細粉末を20〜65重量％含有
する延伸ポリオレフィンフイルムを表面層とする合成紙
である。

かかる合成紙は表面層の単層のみであっても、かかる
表面層及び基材層とを有する複合層フィルムであっても
よい（特開昭46−40794号、特公昭61−36019号、特公昭
62−59668号、特開昭57−149363号、特開昭59−43065
号）。

基材層前記基材層としては、一般に比表面積が10,000cm²/g
以上の無機微細粉末を10〜45重量％、好ましくは15〜35
重量％含有させて、二軸延伸することにより生じるミク
ロボイドを多数含有する二軸延伸ポリオレフィン樹脂フ
ィルムで、その肉厚は通常45〜180μｍ、好ましくは50
〜100μｍのものが用いられる。このような基材層には
更にその表面に無機微細粉末を０〜30重量％、好ましく
は10〜25重量％含有する、肉厚が0.5〜10μｍのポリオ
レフィン樹脂フィルム接着層を有してもよい。

表面層前記表面層は、比表面積が10,000cm²/g以上の無機微
細粉末を20〜65重量％未満、好ましくは40〜65重量％含
む肉厚が50〜200μｍ、好ましくは60〜120μｍの一軸延
伸のポリオレフィン樹脂フィルムである。

この表面層は、延伸により生じるミクロボイドを有
し、表面には亀裂を生じており、この亀裂が塗工層との
密度を良好にしている。

この表面層の密度は0.86g/cm³以上であればよいが、
紫外線インキの耐久密着性の面からは密度が1.0g/cm³以
上であるのが好ましい。

構成素材前記表面層及び基材層を構成するポリオレフィン樹脂
としては、たとえばポリプロピレン、エチレン・プロピ
レン共重合体、ポリ（４−メチルペンテン−１）などが
利用でき、これらの中でもポリプロピレンが耐熱性、耐
溶剤性、コストの面で優れているので好ましい。

このポリオレフィン樹脂に、ポリスチレン、ポリアミ
ド、ポリエチレンテレフタレート、エチレン・酢酸ビニ
ル共重合体の部分加水分解物、エチレン・アクリル酸共
重合体及びその塩、塩化ビニリデン共重合体、例えば塩
化ビニル・塩化ビニリデン共重合体などを配合してもよ
い。

また、無機質微細粉末としては炭酸カルシウム、焼成
クレー、ケイ藻土、タルク、酸化チタン、硫酸バリウ
ム、硫酸アルミニウム、シリカなどが挙げられる。

本発明のノンインパクトプリンタ用紙は、印字の定着
に当ってトナーの加熱融着時の加熱によって用紙が熱収
縮やカールを生じないことが必要であり、そのためには
120℃で10分間保持したときの熱収縮が2.5％以下、好ま
しくは1.6％以下のものが用いられる。

また、用紙の不透明度は印字の解読性の面から少なく
とも65％以上であり、好ましくは80％以上である。

そのため、表面層としては無機微細粉末を多量に含
み、延伸によるボイドの生成を少なくして不透明度を高
め、表面強度を高くすると共に、基材層はフィラー含量
を少なくし、延伸温度を低くして延伸によるボイド量を
多くし、肉厚を厚くして不透明度を高めるようにすると
共に、延伸軸数を二軸として剛性を付与することが好ま
しい。

基材層の厚みは全肉厚の60％以下、特に50％以下であ
ることが好ましい。

また、上記合成紙の熱収縮を小さくするためには、合
成紙の製造の際の表面層のフィルムの延伸温度を樹脂の
融点より１〜５℃と低い温度及びアニーリング温度は樹
脂の融点ないし融点＋５℃の高めに設定されることが好
ましい。

表面層に混合される無機微細粉末は、できるだけ表面
層に大きな凸部を作らないものが選ばれ、325メッシュ
残が10ppm以下のものが好ましい。粒径は３μｍ以下の
ものが好ましい。

ポリプロピレン系合成紙については、王子油化合成紙
（株）より、「ユポ」の商品並でKPK、FPG等の各銘柄が
市販されており、これらのなかから、または本発明の実
施例に記載された合成紙のなかから適宜選択することが
できる。

合成紙の製造について具体的に記述すると、まず、下
記（Ａ）及び（Ｂ）の組成物を調製する。

（Ａ）表面層形成用組成物（ａ）ポリプロピレン 20〜70重量％（ｂ）ポリスチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポ
リエチレン、低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニ
ル共重合体より選ばれた樹脂 0〜20重量％（ｃ）無機微細粉末 20〜65重量％（Ｂ）基材層形成用組成物（ａ）ポリプロピレン 35〜95重量％（ｂ）高密度ポリエチレン、中密度ポレチレン、低密
度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体より選
ばれた樹脂 0〜20重量％（ｃ）無機微細粉末 10〜45重量％前記基材層形成用組成物（Ｂ）の一軸延伸フィルムシ
ートの片面に、表面層形成用の組成物（Ａ）の樹脂シー
トを溶融積層する。この二層シートを一旦冷却した後、
再度加熱して（Ｂ）のシートの一軸延伸方向と直交する
方向に延伸し、ついで熱処理することによって得られ
る。

この延伸によって組成物（Ｂ）のシートは二軸延伸さ
れ、その内部には多数の空隙（ミクロボイド）が形成さ
れる。一方、表面層（Ａ）は、前記延伸によって一軸方
向にのみ延伸されたフィルムとなり、表面には微小な亀
裂が生じ、表面平滑度（ベック指数）が300〜3,000秒程
度のものとなる。

合成紙全体の肉圧は、一般に30〜500μｍ、好ましく
は50〜300μｍである。

（２）塗工剤前記合成紙の表面に塗布される塗工剤としてはアクリ
ルウレタン樹脂80〜40重量％とフィラー20〜60重量％か
ら基本的になる塗工剤である。

該塗工剤は、ウレタン結合によって架橋されたアクリ
ル酸ないしメタクリル酸｛以下、（メタ）アクリル酸と
いう｝エステル重合体マトリックスとそこに分散したフ
ィラーとからなるものである。

アクリルウレタン樹脂は、特公昭53−32386号、特開
昭52−73985号公報等に記載されるように公知である。
一般にはポリイソシアネートと多価アルコールとから得
られるウレタンプレポリマーにヒドロキシモノ（メタ）
アクリレートを反応させることにより得られる。このア
クリルウレタン樹脂のエチレン性結合を重合させること
によりウレタン結合によって架橋された（メタ）アクリ
ル酸エステル重合体が得られる。

前記（メタ）アクリル酸エステル重合体としては、エ
ステルのアルコール部分に少なくとも１個（好ましくは
１個）の水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステルの
単独重合体又は共重合体である。

この水酸基含有重合体は、水酸基価が20〜200、好ま
しくは60〜130のものである。ここで水酸基価とは、試
料1gをアセチル化するとき、水酸基と結合した酢酸を中
和するのに要する水酸化カリウムのmg数によって表わさ
れた値である。

このような重合体を与える（メタ）アクリル酸エステ
ルは、少なくとも２個の（好ましくは２個）の水酸基を
有するアルコール化合物のモノエステルである。ここで
「アルコール化合物」は、典型的なアルカノールの外
に、ポリオキシアルキレングリコール（アルキレンはC₂
〜C₃程度）をも包含するものである。このような（メ
タ）アクリル酸エステルの具体例を挙げれば、２−ヒド
ロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプ
ロピル（メタ）アクリレート、ジ−ないしポリ−エチレ
ングリコールモノ（メタ）アクリレート、グリセリンモ
ノ（メタ）アクリレート、その他がある。

硬化後の塗工剤の硬度、強靭性などを調節するため、
その他の理由から、この（メタ）アクリル酸エステル重
合体は上記のような単量体の単独重合体の代りに共重合
体であることができ、またその方が好ましい。上記のよ
うな（メタ）アクリル酸エステルと共重合しうる単量体
に各種のものがあって、合目的的な任意のものを使用す
ることができる。具体例を挙げれば、メチル〜シクロヘ
キシル（メタ）アクリレート、スチレン、ビニルトルエ
ン、酢酸ビニルなどがある。共重合体の水酸基含有（メ
タ）アクリル酸エステルの重合によって製造する代り
に、水酸基に変換しうる基を持つ重合体を処理して水酸
基を持つに至らせることによって製造することもでき
る。重合は、溶液重合によって行なうのが便利である。

前記ウレタン結合単位を形成するポリイソシアネート
としては、2,6−トリレンジイソシアネート、2,4−トリ
レンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、
ジフェニルメタンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチ
レンジイソシアネート、及びこれらの誘導体から得られ
る分子中に２個以上のイソシアネート基を有する化合物
がある。

このようなウレタン結合によって架橋された（メタ）
アクリル酸エステル重合体マトリックスを構成するアク
リルウレタン樹脂の一部を塩化ビニル・酢酸ビニル共重
合体で置換することもできる。

塗工剤に配合されるフェラーとしては重質炭酸カルシ
ウム、焼成クレイ、酸化チタン、硫酸バリウム、ケイ藻
土等従来の塗工剤に用いられているものを使用すること
ができる。

（３）塗布塗工剤の塗布は一般に刷毛、ローラー、パッド、スプ
レーガン、浸漬などの手段によって行なわれる。塗布量
としては一般に0.5〜20g/m²、好ましくは２〜8g/m²であ
る。

（４）ノンインパクトプリンタ用紙このようにして得られたノンインパクトプリンタ用紙
は、不透明度が65％以上、好ましくは80〜100％であ
る。また、120℃で10分保持した時の熱収縮率が２％以
下、好ましくは1.6％以下のものが好ましい。これら不
透明度や熱収縮率は用いる合成紙の選択によるほか、不
透明度は塗工剤のフィラー含量によっても補強される。

［実施例］合成紙の製造例１（１｝メルトインデッスク（MI）0.8のポリオレフィン8
1重量％に高密度ポリエチレン３重量％及び平均粒径1.5
μｍの炭酸カルシウム16重量％を混合し、270℃に設定
した押出機にて混練後、シート状に押出し、冷却装置に
より冷却して、無延伸シートを得た。このシートを、再
度加熱した後、縦方向に５倍に延伸した。

（２）MI4.0のポリオレフィン53重量％とマレイン酸含
量の0.5重量％のマレイン酸変性ポリオレフィン５重量
％と平均粒径1.5μｍの炭酸カルシウム42重量％とを混
合した組成物（Ａ）を、270℃に設定した押出機により
溶融混練したものと、MI4.0のポリオレフィン55重量％
と平均粒径1.5μｍの炭酸カルシウム45重量％とを混合
した組成物（Ｂ）を270℃に設定した別の押出機で溶融
混練したものとダイ内で積層し、上記（１）にて得られ
た縦方向５倍延伸シートの両面に共押出した。

前記五層積層物を加熱オーブン中で、横方向に7.5倍
の延伸を行って、五層の構造（B/A/C/A/B）のフィルム
からなる肉厚80μｍ（17/3/40/3/17μｍ）の合成紙を得
た。Ｂ層の密度は1.04g/cm³であった。

実施例１２−ヒドロキシエチルメタクリレート15部、メチルメ
タクリレート50部、エチルアクリレート35部及びトルエ
ン100部を、撹拌機、還流冷却管及び温度計を装着した
三ツ口フラスコに仕込み、窒素置換後、2,2′−アゾビ
スイソブチロニトリル0.6部を開始剤として80℃で４時
間重合させた。得られた溶液は、水酸基価65の水酸基含
有メタクリル酸エステル重合体の50％トルエン溶液であ
った。

次いで、これに「コロネートHL」75％酢酸エチル溶液
（日本ポリウレタン工業（株）製、ヘキサメチレンイソ
シアネート系）、平均粒径1.5μｍの重質炭酸カルシウ
ム粉末を固形分比で表１の割合で配合し、酢酸ブチルで
固形分40％に調製後、前記合成紙の表面上に、乾燥固形
分で3kg/m²となるように塗布し、その後80℃で１時間硬
化させて、ノンインパクトプリンタ用紙を得た。

このノンインパクトプリンタ用紙の物性を評価した。

評価結果は第１表に示す通りである。

なお、物性の評価は次ぎに示す方法による。

実施例２〜５及び比較例１〜４第１表に示す市販の合成紙またはこの合成紙に塗工剤
をコートしたものをノンインパクトプリンタ用紙として
用い、実施例１と同様に評価した。結果を同表に示す。

熱収縮性合成紙の引取方向（MD:縦方向）に200mm、巾方向（T
D:横方向）に120mmの長方形に切取った試料シートを、
固定せずに平坦面に置き、120℃の温度下に１時間放置
したときの寸法ｌを測定し、元の長さl₀とこのｌとの差
を求め、次式により熱収縮率を求める。

測定は引取方向（MD）及び巾方向（TD）の二方向につ
いて行なう。

トナー白抜け性昭和情報（株）の乾式乾式型のノンインパクトプリン
タ機「SP8−Ｘ」（商品名）を用い、かつ、エポキシ系
樹脂トナーを用い、定着温度120℃でノンインパクトプ
リンタ用紙に印字を行なった。このトナー印字について
白抜けの有り（×）、無し（○）を目で観察した。

トナー密着性上記のトナー印字の表面にニチバン（株）製粘着テー
プ「セロハンテープ」（商品名）を貼着し、トナーが付
着しなかったものを良好（○）とし、付着したものを不
良（×）とした。

UVインキ耐久性上記のUVインキで印刷されたノンインパクトプリンタ
用紙または合成紙を用い、かつ、前述のノンインパクト
プリンタ機でトナー印字したプリンタ用紙のUVインキ印
刷部分を指で５回こすったとき、UVインキ印刷部分が全
くかすれないものを良好（○）、少しかすれるが汚れが
目立たないものを普通（△）、汚れが目立ちすぎるもの
を不良（×）とした。

UVインキ密着性塗工剤の塗布されたノンインパクトプリンタ用紙及び
未塗布のポリプロピレン系合成紙に、紫外線硬化型イン
キ（東華色素化学工業（株）製、ベストキュアー−16
1）をRIテスター（明製作所製）で約3g/m²になるように
展色し、80W/cmの高圧水銀灯１本の下10cmのところを、
25m/分の速度で10回通過させて照射することによって乾
燥した後、その面にセロテープLP−24（ニチバン（株）
商品名）を貼り付け、玉状にしたガーゼで軽く押しながら５回こす
り、素早くテープを剥離してインキ接着性を評価した。

［発明の効果］本発明のノンインパクトプリンタ用紙は既存の合成紙
系ノンインパクトプリンタ用紙とは異なり、合成紙の表
面に、アクリルウレタン樹脂80〜40重量％とフィラー20
〜60重量％からなる塗工剤が塗布されており、不透明度
が85％以上のノンインパクトプリンタ用紙であり、かか
るノンインパクトプリンタ用紙はEDP連動による低騒
音、高速印字処理及び図形処理などの点において優れて
おり、しかも、トナー耐摩耗性やUVインキ密着性の点に
おいても優れているのでノンインパクトプリンタ用紙と
して最適である。したがって、工業的に極めて有用なも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図はレーザー型ノンインパクトプリンタ装置の正面
図である。 1:ホッパー 2:ノンインパクトプリンタ用紙 3:スカーフロール 4:感光ドラム 5:レーザ 6:現像部材 7:転写部材 8:定着部材 9:フラッシュランプ 10:除電帯電器 11:クリーニングブラッシ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】無機微細粉末を20〜65重量％含有する延伸
ポリオレフィンフイルムを表面層とする合成紙の表面
に、アクリルウレタン樹脂80〜40重量％とフィラー20〜
60重量％とからなる塗工剤を塗布してなるノンインパク
トプリンタ用紙であって、かつ、不透明度が65％以上で
あることを特徴とするノンインパクトプリンタ用紙。
【請求項２】合成紙の表面層の密度が1.0g/cm³以上であ
る、請求項１に記載のノンインパクトプリンタ用紙。