JP2745431B2 - 電子写真用転写紙 - Google Patents

電子写真用転写紙

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真用転写紙に関するもので、特にNIP
(フォーム用),レーザービームプリンター及び電子写
真複写機に適する転写紙に関するものである。
〔従来の技術〕 一般の商業印刷や高級印刷においてはオフセット印刷
が主流で、アート紙,コート紙等の塗工紙が使用されて
いる。これは塗工紙の表面が非常に平滑であるため、印
刷時にブランケットロールと接触した際、ロールから塗
工紙へのインキの転移性が良好で、画像の再現性が高い
ことと,画像の光沢が高く,色の再現性が良好であるた
めである。
一方、塗工紙は電子写真用転写紙としてはほとんど使
用されていないのが現状である。この理由として、塗工
紙は非常に平滑であるため、コピー時に、感光体に均一
に密着するため、理論上は良好なトナー転写像が得られ
る筈であるが、実際には複写機に適用した場合、画像が
荒れるという報告がある(紙パ技術タイムス,27,No.4
(1984)31−36参照)。これは平滑な印刷用塗工紙は電
子写真方式の画像定着が熱による定着であるためにブリ
スター(塗工層のフクレ)が発生することがその原因の
一つである(特開昭62-198876号公報参照)。この現象
は印刷用塗工紙の通気性が低いために塗工紙中の水蒸気
が加熱膨張する時に紙層が剥がれることによるものとさ
れている。
また印刷用塗工紙を電子写真用紙に使用した場合、表
面が平滑なためにロールとの間でスリップを生じたり、
あるいは腰の低さやカールにより走行性にトラブルを生
じ易い。
更にNIP用ではフォーム印刷機での印刷時やプリンタ
ーでのプリント時にミシン目盛り上がりや斜傾が発生
し、走行性に重大な障害となり易い。これは塗工紙が上
質紙に比較して腰が弱く、折り適性を充分に満足してい
ないことによる。このように通常の印刷用塗工紙は印刷
適性を満足するように用紙を設計したもので、NIP適性
等の電子写真用転写紙適性を満足するように設計されて
いない。
印刷用塗工紙のこれらの技術的問題を解決すれば、塗
工紙の電子写真用転写紙への使用は高画質な画像を得る
方法としても有効であると考えられる。
塗工紙の表面に高平滑性を付与する目的で一般的にス
ーパーカレンダー等を用いて、高い圧力で表面を潰すこ
とによって平滑性を付与するが、紙質的には塗工紙は上
質紙に比較して腰が弱く且つ密度が高くなり、ボリュー
ム感に欠ける(嵩がない)等の点で劣っている。
塗工紙の電子写真用転写紙の応用例としては高電気抵
抗樹脂を主体とする塗料を塗工したもの(特公昭57-535
92号,特公昭57-55139号,特公昭58-26026号の各公報参
照)があるが、塗工量が少なく平滑度も低いため、普通
紙に近く高画質には適していない。
またこの場合、顔料配合量が一般の印刷用塗工紙に比
較して少なく、単に塗工量を増しただけでは印刷用塗工
紙並の高平滑は得られず、また用紙と用紙との間でブロ
ッキング等のトラブルを生じるため電子写真用としては
不向きである。その他ブリスターを防ぐため、塗工紙の
表面平均粗さを2.0μm以下とし、透気度を4000秒以下
とする等の例もある(特開昭62-198875号,特開昭62-19
8876号の各公報参照)。他のブリスターを防ぐ方法とし
ては特定の透気度を有する原紙の両面に透湿度50〜500g
/m2・24hrの範囲に調整した水蒸気透湿性の良い塗工層
を塗工量2〜5g/m2設ける等の例がある(特開平1-24526
5号公報参照)。
しかしながら、これらは高画質用の上質紙と同等の嵩
と腰を持ち、しかも高級印刷並の画質を得るには未だ不
充分であり、フォーム印刷機等での印刷適性を備え、し
かもNIP等の電子写真方式にも適性を有する塗工紙が望
まれていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
これらの欠点を改善する為に我々は先願(特開平2-51
814号公報参照)において原紙の両面に、塗工層に通気
性を与える顔料を主体とし接着剤を配合した塗料を塗工
してスーパーカレンダーでロールの自重だけで表面を平
滑にして、水分を4〜6%、透気度を4000秒以下、密度
を1.1g/cm3以下になるように調整することによってブリ
スターを防ぐ方法を開示した。しかしながら実機スーパ
ーカレンダーでロールの自重だけで表面に平滑性を付与
すると、光沢度にムラを生じ、安定性に問題があること
が判った。
本発明はこれらの欠点を改善して、安定した製品を製
造し、電子写真方式におけるプリンターでの走行性が良
く嵩と腰のある高画質なコピーが得られる電子写真用塗
工紙を提供することを課題とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、前記の課題を解決するために、電子写真用
転写用塗工紙において、塗工紙の密度が1.10g/cm3以下
で、透気度が4000秒以下、水分が4〜6%であり、塗工
紙の塗工層中に、内部に空隙を有する非造膜性樹脂であ
る有機顔料が顔料重量の5〜25重量%含有されているこ
とを特徴とする電子写真用転写紙に関するものである。
すなわち、本発明者らは電子写真用紙の画像品質につ
いて、用紙の水分,透気度及び密度と画質との関連性及
び実機での製品の安定性について検討を重ねた結果、塗
工紙の塗工層中に内部に空隙を有する非造膜性樹脂であ
る有機顔料を顔料重量の5〜25重量%を含有させ、塗工
紙においては水分を4〜6%とし、透気度を4000秒以
下、更に塗工紙の密度を1.10g/cm3以下とすることによ
り実機において品質の安定した製品の製造が可能とな
り、また走行性に優れ良好な画像を有する印字物が得ら
れた。
水分と透気度及び走行性の画像との関係を述べると次
のようになる。水分が4%未満ではプリント時の吸湿に
よるカールトラブルが起き易く、水分が6%を超えると
プリンターでの加熱定着時に水分変化による加熱収縮変
形が起こり、斜傾の原因となり走行性の障害となる。ま
た塗工紙の透気度が4000秒を超えるとプリント時に定着
ロールの熱によりブリスターが発生し易くなる。
次に非造膜性樹脂である有機顔料の配合量と実機製品
の安定性及び嵩と腰の関係について述べる。
通気性を与える顔料である内部に空隙を有する非造膜
性樹脂である有機顔料を配合した塗料を塗工したものは
スーパーカレンダー等で表面を処理すると内部に空隙を
有しない顔料よりも平滑性が非常に高くなる。従って目
的とする表面性を得る場合、内部に空隙を有する顔料は
内部に空隙を有しない顔料よりもスーパーカレンダー圧
力が大幅に緩和されるため、高い通気性及び高い表面性
を維持しながら嵩と腰が向上する。非造膜性樹脂である
有機顔料の配合量が顔料重量の5重量%未満では表面の
平滑性ムラが見られ、高い通気性を得ることができな
い。また非造膜性樹脂である有機顔料の配合量が顔料重
量の25重量%を超えると塗料固形分が低くなり目的の塗
工量が得られない。また塗工面が悪くなる。
本発明に係る電子写真用転写紙は原紙の両面に塗工層
に通気性を与える内部に空隙を有する非造膜性樹脂であ
る有機顔料を顔料重量の5〜25重量%含有する塗料を塗
工してスーパーカレンダー等で表面を平滑にし、水分を
4〜6%,透気度を4000秒以下,密度が1.10g/cm3以下
になるように調整して得られる。
塗料の組成は無機顔料,有機顔料及び接着剤を主成分
とするものである。
無機顔料としてはカオリンクレー,重質炭酸カルシウ
ム,軽質炭酸カルシウム,水酸化アルミニウム,サチン
ホワント,二酸化チタン,シリカ,焼成クレー,酸化亜
鉛,硫酸バリウム,硫酸亜鉛,タルク,コロイダルシリ
カ等が、また有機顔料としてはポリスチレン,ポリ−α
−メチルスチレン,ポリ−β−メチルスチレン等のスチ
レン系樹脂;ポリメタクリル酸メチル,ポリメタクリル
酸エチル,ポリメタクリル酸イソプロピル,ポリメタク
リル酸イソブチル,ポリアクリロニトリル,ポリメタク
リロニトリル等のアクリル系樹脂;の他、ポリ塩化ビニ
ル,ポリテトラフルオロエチレン,ポリビニルアルコー
ル,ポリビニルベンジルアルコール,ポリビニルホルマ
ール,ポタビニルアセタール,ポリビニルプロピオナー
ル,ポリビニルブチラール,ポタビニル−tert−ブチル
エーテル,ポタビニルピロリドン,ポリビニルカルバゾ
ール,酢酸セルロース,三酢酸セルロース,ポリカーボ
ネート,ポリフエニレンエーテル,ポリサルフオネー
ト、及びこれらの共重合体が例示される。
無機顔料ではカオリンクレー等の板状の粒子形態を有
するものは通気性を低下させる傾向にあるので注意を要
する。
有機顔料では硬度,弾力性及び耐熱性等の点でスチレ
ン系樹脂,アクリル系樹脂又はスチレン−アクリル系共
重合体樹脂が好ましく、特にポリスチレン又はスチレン
−メタクリル酸メチル共重合体樹脂から成る微小中空粒
子は塗工表面の平滑性が出易く、表面仕上げのスーパー
カレンダーの圧力を減らすことが可能であるため、透気
度が低く、塗工層の密度低下に有効である。
接着剤は顔料,原紙との接着力が強く、用紙間のブロ
ッキングを起こさない水溶性樹脂,エマルジョン,ラテ
ックスを単独あるいは混合して使用することができる。
例えば、ポリビニルアルコールや酸化デンプン,エステ
ル化デンプン,酵素変性デンプン,カチオン化デンプン
などのデンプン類;カゼイン,大豆タンパクなどのタン
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;スチレン−アクリル
樹脂,イソブチレン−無水マレイン酸樹脂,アクリルエ
マルジョン,酢ビエマルジョン,塩化ビニリデンエマル
ジョン,ポリエステルエマルジョン,スチレン−ブタジ
エンラテックス,アルリルニトリルブタジエンラテック
ス等がある。
この他、色相を調整するために染料を配合したり、視
感的白さを向上させる目的で蛍光顔料を配合することが
可能である。更に塗料中に必要に応じて分散剤や消泡
剤,pH調整剤,潤滑剤,保水剤,等の各種助剤を本発明
の効果を損なわない範囲内で添加することができる。
塗料組成物の顔料と接着剤の配合比は顔料100重量部
に対して接着剤が5〜30重量部が望ましく、接着剤の配
合比が5重量部未満の場合は塗膜強度が弱くなり、30重
量部を超えると塗工紙の透気度が高くなり過ぎ、また塗
料の固形分が低くなり、必要な塗工量が得られなくな
る。
塗工量は片面当りの乾燥重量が8〜20g/cm2となるよ
うにオンマシンあるいはオフマシンコーターで単層又は
多層塗工されることが好ましい。塗工量が8g/m2より少
なく場合には原紙表面の被覆が不充分で、所期の効果を
達成することができない場合がある。また塗工量が20g/
m2を超える場合には紙の密度が増して通気性が低下し、
ブリスターの発生や紙の腰が弱くなり走行性にトラブル
を生じ電子写真用転写紙としての機能を失う等の欠点が
ある。
塗工方式としては一般の塗工方法、例えば各種ブレー
ド塗工,ロール塗工,エアーナイフ塗工,バー塗工等の
塗工方式を使用できる。
表面の平滑化処理はスーパーカレンダーあるいはグロ
スカレンダー等剛性ロールと弾性ロールのニップ間を通
すことによって行うことができる。このカレンダー処理
は特に低密度で高光沢の塗工紙を得るため、処理条件が
非常に重要である。一般にロール温度を高く、ニップ圧
力をできるだけ低くする程、低密度で高光沢の塗工紙が
得られる。ニップ圧が高すぎると塗工紙の密度が上が
り、透気度が高くなり過ぎるので注意が必要である。原
紙としては酸性及び中性の上質紙や中質紙などが使用で
きるが、塗工原紙としての塗工適性を備えるために原料
の配合,調整,製造条件を公知の方法(特公昭55-47385
号公報参照)で調整した用紙が好ましい。
〔実施例〕
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。なお、実施例中の部は全て重量部を示す。
実施例中の測定は次のようにして行った。
(1)紙中水分:JIS P8127の方法に準じた。
(2)密度:JIS P8118の方法に準じた。
(3)透気度:JIS P8117の方法に準じた。
(4)光沢度:JIS P8142の方法に準じて塗工面の75°光
沢度を測定した。
(5)剛度:JIS P8143の方法に準じて縦方向のクラーク
こわさを測定した。
(6)表面固有電気抵抗:JIS C2122の表面抵抗率に準じ
る方法により塗工面を測定した。
測定器:(株)川口電機製作所製 TERAOHM METER R503 常温測定箱 P−601 (7)NIP適性:NIP用プリンターH6274(日立製作所製)
を使用し、プリンター適性をテストした。
(8)レーザービームプリンター(LBP)テスト:LBP
(キヤノンLBP8II)を用い印字テストを行い画像をルー
ペで観察した。
実施例1 原紙として叩解度400ccの広葉樹晒クラフトパルプ
(L−BKP)100部から成るパルプスラリーに重質炭酸カ
ルシウム10部、カチオン化デンプン1部、サイズ剤0.1
部(アルキルケテンダイマー)を添加した紙料を抄紙し
て坪量80g/m2の塗工原紙を得た。
塗工用塗料として1級カオリン(商品名ウルトラホワ
イト90,EMC社製)65部、炭酸カルシウム(商品名ブリリ
アント15,白石工業社製)30部、有機顔料としてスチレ
ン−アクリル系共重合体樹脂(商品名OP−42M,ローム&
ハース社製)5部、に接着剤としてスチレン−フタジエ
ンラテックス10部、酸化デンプン2部、また潤滑剤とし
てステアリン酸カルシウム0.5部を混合して固形分63%
に調整して得られた塗工液をブレードコーターで片面の
塗工量が12g/m2になるように上記塗工原紙に両面塗工
し、乾燥して坪量104g/m2の塗工紙を得た。
得られた塗工紙をロール温度80℃、塗工紙の密度が1.
10g/cm3以下になるようにスーパーカレンダーの圧力を
調整して処理し、紙中水分を5%になるように調整して
電子写真用転写紙を得た。
実施例2,3,4 実施例1と同様にして、1級カオリン/有機顔料の比
をそれぞれ60/10部、50/20部、45/25部になるように調
整して電子写真用転写紙を得た。
実施例5 実施例1と同様にして、1級カオリン60部、有機顔料
10部とし、紙中水分が4%になるように調整して電子写
真用転写紙を得た。
実施例6 実施例1と同様にして1級カオリン60部、有機顔料10
部とし、紙中水分が6%になるように調整して電子写真
用転写紙を得た。
比較例1,2 紙中水分をそれぞれ3%,7%とした以外は実施例1と
同様にして電子写真用転写紙を得た。
比較例3 実施例1と同様にして1級カオリン67.5部、有機顔料
2.5部とし、紙中水分が5%になるように調整して電子
写真用転写紙を得た。
比較例4 1級カオリン40部、有機顔料30部とした以外は実施例
1と同様にして電子写真用転写紙を得た。
比較例5,6 塗工紙の密度をそれぞれ1.15g/cm3,1.25g/cm3になる
ようにスーパーカレンダーの圧力を調整した以外は実施
例1と同様にして電子写真用転写紙を得た。
比較例7 実施例1において塗工紙の塗工量を片面22g/m2になる
ようにした以外は実施例1と同様にして坪量124g/m2
塗工紙を得た。この塗工紙の透気度は4500秒であった。
比較例8 市販の上質連伝用紙(商品名FPLB−S,山陽国策パルプ
社製)64g/m2を用いた。
以上、本発明の試作品は実機製造において安定した製
品が得られ、また記録画質が良好で腰と嵩もあり良好な
電子写真用紙が得られた。次に前記実施例及び比較例に
て得られた塗工紙の試験結果をまとめて次表に示す。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子写真用転写用塗工紙において、塗工紙
    の密度が1.10g/cm3以下で、透気度が4000秒以下、水分
    が4%以上、6%以下であり、塗工紙の塗工層中に、内
    部に空隙を有する非造膜性樹脂である有機顔料が顔料重
    量の5重量%以上、25重量%以下含有されていることを
    特徴とする電子写真用転写紙。
  2. 【請求項2】塗工紙の塗工量が片面8g/m2以上、20g/m2
    以下である請求項1に記載の電子写真用転写紙。
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