JP3816120B2 - 電子写真用転写紙 - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、間接乾式電子写真方式のフルカラー及び白黒用複写機、プリンターに使用する両面印字用転写紙であり、両面ともに高画質な画像が得られる画像欠落のない電子写真用転写紙に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、電子写真複写機等の画像形成装置において、転写用紙等の転写材を感光体ドラム等のトナー像担持体と同期して回転駆動される転写ドラムで代表される転写材保持部材上に支持し、この転写ドラム上に支持された転写用紙にトナー像を転写させる転写方法は、転写ドラム上に支持された転写用紙上に順次トナー像を転写させることにより複数のトナー像を重ね合わせるため、トナー像を精度よく重ね転写することができるという理由により、主としてカラー複写機等において使用されている。
【0003】
また、上述した転写ドラムの代わりに無端ベルト状の転写材保持部材を用いるとともに、この転写材保持部材の移動方向に沿って各色に対応した複数の画像形成手段を配置し、この転写材保持部材上に保持された転写材に、各画像形成手段によって形成された各色のトナー像を順次転写することによりカラー画像を形成する所謂タンデムタイプのカラー複写機は、複数の画像形成手段が必要となるため一般に高価となるが、無端ベルト状の転写材保持部材によって転写材を搬送する間に、複数色のトナー像を転写材上に転写形成することができるため、コピー生産性が向上するという利点を有していることが知られている。
【0004】
また、感光体上のトナー像を一旦、用紙以外の中間転写体上に1次転写した後、改めて用紙へ2次転写して複写像を得る方法もある。この方法は、多重転写を行うカラー複写機においては、用紙の保持状態、用紙厚さやこし、表面性等多くの要因による多重転写不良やカラーレジストレーションのずれの発生を抑えることが出来るという効果を有することが知られている。
【0005】
図1は、従来の転写ドラムを用いたカラー複写機の一般的な構成図であり、自動原稿供給装置1、画像入力部2、画像出力部3及び用紙供給部4からなる。以下、コピーサイクルをフルカラーモードの場合について説明する。カラー原稿は、自動原稿供給装置1により、プラテンガラス5上に設置される。画像入力部2は、イメージングユニット6、該ユニットを駆動するためのワイヤ7、駆動プーリ9等からなり、イメージングユニット6内のCCDラインセンサ、カラーフィルタを用いて、4色フルカラーの場合には、カラー原稿を光の原色であるB(青)、G(緑)、R(赤)毎に読み取り、デジタル画像信号に変換した後、この信号をトナーの原色であるY(イェロー),C(シアン)、M(マゼンタ)、K(ブラック)に変換し、さらに、色、諧調、精細度等の再現性を高めるために、種々のデータ処理を施してカラーの諧調トナー信号をオン/オフの2値化信号に変換して画像出力部3に出力する。
【0006】
画像出力部3は、スキャナ10、感光体ドラム11を有し、感光体ドラム11に一様に帯電させるための帯電器12、静電潜像をトナー像に現像させるための現像器ユニット13、トナー像を用紙に転写させるための転写ドラム16、転写されなかった残留トナーを回収するためのクリーナ15が配置され、感光体ドラム11は電動モータにより図示矢印の如く回転駆動される。
【0007】
スキャナ10のレーザ出力部10aにおいて、前記画像入力部2からの例えばイェローの画像信号を光信号に変換し、ポリゴンミラー10b、f/θレンズ10c及び反射レンズ10dを介して感光体ドラム11上に原稿画像に対応した潜像を形成させる。このイェローの潜像が現像を経て用紙に転写されれば、感光体ドラム11はクリーナ15により残留トナーが除去された後、帯電器12により帯電され、レーザ出力部10aは、シアンの画像信号を出力する。以下、マゼンタ、ブラックの各画像信号の潜像を順番に形成させる。
【0008】
現像器ユニット13は、イェロー用現像器13Y、シアン用現像器13C、マゼンタ用現像器13M、ブラック用現像器13Kを有し、各現像器は回転軸の周囲に配設されている。そして、例えば、イェローのトナー像を形成するときは、図の位置でイェロー用現像器13Yにより現像を行い、シアンのトナー像を形成するときは、現像器ユニットを回転させて、感光体ドラム11に接する位置にシアン用現像器13Cを配置させる。マゼンタ、ブラックの現像も同様にして動作させる。
【0009】
転写ドラム16の外周には、誘電体のフィルム又はメッシュスクリーンが張られており、転写ドラム16は、専用の電動モータ或いは感光体ドラム11と歯車によって連結され、図示矢印の如く回転駆動される。転写ドラム16の周囲には、転写用帯電器17、分離用帯電器19、剥離爪20、除電器21、クリーナ22、押し付けロール23、吸着用帯電器25が配置されている。そして、用紙供給部4から給紙ローラ26、給紙ガイド27を経て搬送される用紙は、吸着用帯電器25のコロナにより誘電体のフィルム又はメッシュスクーンに保持される。転写ドラム16は、感光体ドラム11と同期して回転しており、例えばイェローで現像されたトナー像は転写帯電器17により用紙に転写され、さらに、転写ドラム16の回転により順次他の色が転写される。
【0010】
転写ドラムが4回転し4色の転写が終了すると、転写ドラム16に設けられた分離帯電器19によりAC除電され、用紙は剥離爪20により分離され、搬送ベルト29により定着器30に送られ熱圧ローラ31によりトナー像が溶融定着され、コピーサイクルが終了する。
【0011】
図2に示すように転写ドラム16は、両側の筒状部材16b、16cと、これらの筒状部材16b、16cを連結するタイバー16dとが、例えば、アルミダイカストにより一体に形成された本体16eと、この本体16eに固定された転写フィルム16aとから中空円筒状に形成されている。
【0012】
このような転写方式のうち、特に、転写ドラムを用いた間接乾式電子写真方式の複写機、プリンターにおいて、従来の電子写真用転写紙を使用すると、転写用紙の全面に、比較的高湿時に、特に、フルカラー画像を上述の如く形成させた後、画像形成面の反対面に、全面フルカラー、又は、モノクローム画像を再度上述の如く形成させる、すなわち、両面コピーをとると、第2面の周辺部分でトナーが転写されず画像が欠落し、図3に示すように、半円、指先状等に白く抜ける画像欠落が発生するという問題点があった。また、上述したフルカラー転写方法以外にも多色のトナーを一括して転写紙上に転写する方法においても同様の問題点があった。
【0013】
上記の画像欠落は、写真原稿等に多く見られる全面に画像を有する原稿を、従来のカラー複写機で従来の電子写真用転写紙に両面コピーすることが多くなったため新たに確認された現象である。そのため、文字原稿等に多く見られる周辺部分に画像がなく低密度の画像を有する原稿を、白黒複写機で従来の電子写真用転写紙に両面コピーしていた時には確認されなかった現象である。
【0014】
この画像欠落の現象は、両面コピーにおいて、従来の電子写真用転写紙の第1面に、特に、全面フルカラー画像等の高密度の画像が形成された後、この画像形成面が転写ドラム、又は、無端ベルト状の転写材保持部材等に接するように保持されるとき、図4及び図5に示すように、転写用紙の周辺部分が転写材保持部材等に完全に密着しないで間隙ができてしまうために、第2面の画像がフルカラー、モノクロームにかかわらず全面に存在するとき、第2面の周辺部分で発生するものである。ここで、第2面の画像が全面に存在していれば、低密度の画像でも画像欠落が確認される。勿論、上述の第2面の画像が全面に存在せず、周辺部分が余白となるような、例えば、余白のある文字画像等の場合には画像欠落は発生しない。正確には、転写用紙の第2面の周辺部分に元々画像が存在しないため、白紙のままでトナー像が転写されず画像欠落が確認できなくなるということである。
【0015】
上記の間隙は、両面コピーにおいて、転写用紙の第1面全面に、特に、フルカラー画像が形成されるとき、転写用紙の波打ちや画像側へのカールが大きくなることが原因となって発生していることを確認した。上記の画像側へのカールは、トナー層の収縮力が転写用紙の曲げ剛度に打ち勝つ、いわゆる、バイメタル効果に起因している。従って、1色のトナー層だけから形成される白黒画像やモノクローム画像より、ブラック、イェロー、マゼンタ、シアンの4色のトナー層が形成されるフルカラー画像の方がトナー層が厚く、その収縮力が大きくなるのでカールも大きくなる。
【0016】
また、上記カールの軸が、繊維配向縦横比やMD,CDのこわさとトナー層の収縮量等のバランスによって、転写用紙の送り方向に出来るとき、特に、転写材保持部材が転写ドラムの場合には、図6に示すように、転写ドラムの曲面に沿わない向きにカールが向くため、上記の間隙が出来やすくなることを確認した。逆に、上記カールの軸が転写用紙の送り方向に対して直角の向きに出来るとき、特に、転写材保持部材が転写ドラムの場合には、図7に示すように、転写ドラムの曲面に沿う向きにカールが向くため、上記の間隙が出来ないことを確認した。
【0017】
また、転写用紙の繊維配向縦横比やパルプの特性等によって、熱圧力定着時の転写用紙の脱湿による繊維の収縮と、熱圧力定着後の転写用紙の吸湿による繊維の伸長により、上記波打ちが大きくなる場合、転写材保持部材の種類にかかわらず転写用紙の周辺部分に間隙が出来ることを確認した。環境がより高湿の条件では、転写用紙の吸脱湿により波打ちが大きくなり、さらに、間隙が出来やすくなることを確認した。
【0018】
ところで、転写用紙は送り方向に対して、先端から転写材保持部材に静電気的に保持されて行くが、転写用紙の変形が比較的小さい場合、この保持の途中で、変形を逃がすことが出来るため、前述の間隙が出来ず、画像欠落が発生しない。しかし、転写用紙の変形が非常に大きい場合、特に、後端で大きい場合、保持の途中で、変形を逃がすことが出来ないため、前述の間隙が出来てしまい、特に、転写用紙第2面の後端部分で画像欠落が発生しやすくなることを確認した。
【0019】
以上、画像欠落の現象から、ここでいう画像欠落は、両面コピーにおいて、転写用紙の波打ちやカールによる物理的な変形により、転写用紙と転写材保持部材間に間隙が生じ、転写条件が変化してしまうために発生する1種の転写不良であることがわかる。しかし、従来から知られている転写不良は、高湿、或るいは、低湿環境下で、全体的に濃度が薄くなって転写画像が形成されたり、トナーが飛び散って斑に転写画像が形成される現象の、片面コピー時の転写不良であり、明らかに両面コピー時の画像欠落とは異なっている。
【0020】
従来の電子写真用転写紙における転写不良は、高湿、或るいは、低湿環境下で、転写用紙の電気抵抗率が転写のために適正な範囲になかったために発生していたものがほとんどであった。これらの転写不良の改善には、特別な材料を用いて転写用紙の電気抵抗率をある適正範囲に制御する提案がある。例えば、普通紙タイプの転写用紙では、特開平3−186855号公報、特開平5−53363号公報の提案がある。
【0021】
塗工紙タイプの転写用紙では、特開昭62−198877号公報、特開平3−242654号公報の提案がある。また、従来の塗工紙タイプの転写用紙で、原紙層中の空隙直径をある適正範囲に制御することにより、放電ムラによる転写不良を改善した、特開平5−297621号公報の提案もある。
【0022】
従来、電子写真用転写紙のカール制御に関し、白黒複写機での走行性、トレー収容性を改善する目的で、加熱圧定着後のカールやねじれを小さくする提案(特開平6−110243号公報、特開平6−138688号公報、特開平6−194860号公報)があるが、転写紙の表層と裏層の離解瀘水度差を一定値以下にする、表裏の繊維配向指数の差を一定範囲にする、MDに対する繊維配向角を10度以下にする等の手段によるもので、特に、4色のトナー層が形成されるフルカラー画像の加熱圧定着後のカールを制御する手段とはならない。まして、フルカラーでの両面コピー時の画像欠落の問題点とその改善手段である転写用紙のカールと波打ちを制御する手段についてはまったく考慮されていない。
【0023】
また、カール制御に関し、白黒複写機での両面コピーを考慮し、ソータ・トレー収容性や紙詰まり等を改善する目的で、加熱圧定着後のカール及び吸湿時カール、かつ、表裏のカール差を小さくする提案(特開平5−341554号公報)があるが、転写紙のCD収縮率を0.45%以下、表裏の収縮率差を0.02〜−0.02%にする手段によるもので、フルカラーでの両面コピー時の画像欠落の問題点とその改善手段である転写用紙のカールと波打ちを制御する手段についてはまったく考慮されていない。
【0024】
従来、電子写真用転写紙のフルカラー画像のカール制御に関し、CD伸縮率を0.45%以下、Et3 ≧0.26[但し、式中EはCDの引張弾性率を、tは紙厚を示す]を満たすことにより、加熱圧定着後のカールを小さくする提案(特開平5−341553号公報)があるが、前述の両面コピー時の画像欠落の問題点についてはまったく考慮されておらず、その改善手段である転写用紙のカールと波打ちを制御する手段としては不十分である。また、この転写用紙のCDが用紙の送り方向に直交する送り方向の場合、CD伸縮率が0.45%以下であってもEt3 が0.26〜0.33付近では、両面コピー時に画像欠落が発生する問題がある。また、CDの伸縮率、Et3 を制御しただけでは、その時のMDの伸縮率とEt3 の関係によっては、転写用紙のMDが用紙の送り方向に直交する送り方向の場合、両面コピー時に画像欠落が発生する問題もある。
【0025】
また、両面に記録可能なフルカラー電子写真用転写紙として、白色度と不透明度を一定値以上にするために、二酸化チタン等を填料、顔料として使用する、一般によく知られている方法により、裏うつりを改善する提案(特開平6−186769号公報)がある。しかし、フルカラーでの両面コピー時の画像欠落の問題点とその改善手段である転写用紙のカールと波打ちを制御する手段についてはまったく考慮されていない。
【0026】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来の電子写真用転写紙が有していた欠点を克服し、両面出力可能な間接乾式電子写真方式のフルカラー複写機、プリンターに用いると、両面転写時第2面で、画像欠落のない画像が得られ、高画質な画像が得られる両面に記録可能なフルカラー電子写真用転写紙を提供しようとするものである。
【0027】
【課題を解決するための手段】
本発明は、次の構成を採用することにより、上記の課題の解決に成功したものであり、具体的な構成は以下のとおりである。
[1]密度が0.80〜0.90g/cmの基紙に、片面当たりの固形分量で2〜12g/mの塗工層を少なくとも片面に設け坪量が80〜110g/mで不透明度が90%以上の塗工紙タイプの電子写真用転写紙(以下、「転写用紙」と称することもある。)において、前記転写紙は、JISK6911による表面電気抵抗率が1×10 〜1×10 11 Ω、及び超音波伝播法による繊維配向縦横比が1.10〜1.25であり、MDのこわさLMD(cm)とMDの伸縮率HMD(%)が、下記式(1)
MD/HMD≧60 (1)
を満たし、かつ、CDのこわさLCD(cm)とCDの伸縮率HCD(%)が、下記式(2)
CD/HCD≧35 (2)
を満たすことを特徴とする電子写真用転写紙。
但し、上記のMDは抄紙機の進行方向に平行な紙方向を、上記のCDは抄紙機の進行方向に直角な紙方向を示す。また、式中、LMDはMDの、LCDはCDのJISP8143のクラーク法A法によりこわさを算出する際の、張り出し長さ(cm)を示す。
【0028】
[2]前記基紙に使用されるパルプがドライパルプを含み、全パルプ重量に対し、ドライパルプを30重量%以上含むことを特徴とする上記[1]記載の電子写真用転写紙。
【0031】
本発明における「転写用紙の伸縮率」とは、温度20℃で、湿度を65%RH→25%RH→65%RH→90%RHと変化させるサイクルを1サイクルとして、3サイクル吸脱湿処理を繰り返し、最後に65%RH→25%RHと変化させた時の寸法変化率を意味する。
【0032】
【作用】
本発明者等は、前記の課題を解決するために、特に、フルカラー間接乾式電子写真用記録方式における両面コピー時、第2面の画像欠落の発生原因について鋭意検討した結果、従来の転写用紙では、加熱圧定着後の第1面の画像側へのカールや転写用紙の周辺部分の波打ちが大きいために、第2面の転写の際、転写材保持部材と転写用紙間に間隙を生じ、その部分で十分な転写電界を得られず、トナーが転写されないために画像が欠落するものであることを見出した。
また、上記の画像側へのカールと波打ちは、独立して存在することが少なく、実際にはカールと波打ちが両方存在する場合が多いことを見出した。
【0033】
そこで、本発明者等は、転写用紙の加熱圧定着後の第1面の画像側へのカールと波打ちの両方を制御し、前記課題の画像欠落を改善する手段を鋭意検討した結果、JISP8143によるMDのこわさ(cm)をMDの伸縮率(%)で除した値が60(cm/%)以上で、かつ、CDのこわさをCDの伸縮率で除した値が35(cm/%)以上であるとき、図8、図9、図10に示すように、驚くべきことに格段に画像欠落が改善されることを見い出した。
【0034】
前記画像側へのカールを小さくする手段として、転写用紙の坪量を上げて、MD、CDのこわさを大きくし、転写用紙の曲げ剛度がトナー層の収縮力に打ち勝つようにして行くと、カールを小さくすることが出来ることは一般的に知られている。しかし、坪量を120g/m2 以上にしてしまうと、転写材保持部材が転写ドラムの場合には、こわさが大きくなり過ぎて、つまり、曲げ剛度が大きくなり過ぎて、転写用紙が転写ドラムに吸着しなくなるという2次障害が発生する。
また、低温環境では、転写用紙の温度が当然低くなるが、転写用紙の坪量が110g/m2以上に大きいと、用紙の熱容量が大きいために、トナーを十分に溶融定着させることが出来なくなり、いわゆるコールド・オフセットを発生する。
【0035】
こうした理由から、転写用紙の坪量を110g/m2 以上に大きくしないで、こわさを上げるか、伸縮率を低下させる必要があったが、本発明者等は、転写用紙に使用するパルプとして、ドライパルプを全パルプ重量に対し、30重量%以上含ませることにより、転写用紙の坪量が110g/m2 以下で、伸縮率を下げることができることを見い出した。ドライパルプは、繊維が角質化しているため、紙の伸縮率が低下し、その結果、上記の(1),(2)式を満足するこわさ/伸縮率比を得ることができ、繊維間結合面積が小さくなるので、散乱係数が大きくなり、不透明度を高くすることができた。
【0036】
前記波打ちを小さくするためには、転写用紙の伸縮率を小さくする必要があるが、一般的には、CDの伸縮率は、MDの伸縮率より格段に大きいため、波打ちに対して、特に、CDの伸縮率が大きいことが問題となる。これは、MDに繊維の長さ方向、CDに繊維の幅方向が揃いやすく、しかも、転写用紙を構成する1本1本の繊維が吸湿して行った時、繊維の幅方向の伸び率が、長さ方向の伸び率に対して、30倍以上となるからである。このように繊維が吸湿して行った時、長さ方向で寸法変化が少ないのは、セルロース分子の鎖が、長さ方向に配列されているためで、逆に、幅方向で寸法変化が大きいのは、セルロース分子の結晶の表面、或るいは、結晶の間隔が多く含まれていて、その部分に水の分子が入り込むため幅が増すと考えられている。
【0037】
従来、繊維配向縦横比を小さくして行き、つまり、MDに揃っていた繊維の長さ方向を、ランダムにしてCDにも向くようにし、CDの伸縮率を小さくする手段がとられている。この場合、当然、MDの伸縮率は大きくなるが、CDの伸縮率よりは小さい。しかし、繊維配向縦横比を1.10を下回り極めて1に近くしてしまうと、捩じれカールが大きく、走行性、収容性の点で好ましくない。
【0038】
また、カールは、繊維配向縦横比が1.25を越えて大きい場合、上述のMDとCDの寸法変化の違いから、MDを軸とするカールが大きくなるため、特に、転写材保持部材が転写ドラムの場合、転写用紙の送り方向がMDとなるとき、転写ドラムの曲面に沿わない向きにカールが向くため、画像欠落が発生する。
【0039】
以上から、両面コピー時の画像欠落を改善するためには、転写用紙の縦送りと横送りにかかわらず、また、その時の転写用紙の長手方向がMD(縦目)であるかCD(横目)であるかにかかわらず、上記の送り方向軸の画像側へのカールや波打ちを小さくすることが必要であり、転写用紙のMD、CDのこわさ、MD、CDの伸縮率、また、繊維配向縦横比を本発明の関係に制御する必要があることを確認するに至った。
【0040】
また、本発明は、両面転写用紙であるため、当然のことながら、第2面から見た時の第1面の画像の裏うつりを防止する必要があり、そのため、基紙への内添填料や両面塗工量を調整して不透明度(JIS P 8138)を90%以上にする。
【0041】
また、本発明では、電子写真方式における画像の乱れを防止し、適当なコピー画像濃度を維持するため、転写用紙の表面電気抵抗率(JISK6911)を1×109 〜1×1011Ωにし、転写用紙の基紙の密度を0.80〜0.90g/cm3 にすることが好ましい。表面電気抵抗率が1×109 Ωを下回る場合は、高湿環境下でトナー転写が不足し、1×1011Ωを越える場合は低湿環境下でトナー転写時飛び散りが発生するため、各々画質が低下する。基紙の密度が0.80を下回ると表面の平滑性が不足し、顔料層を設けても画質が低下する。また、密度が0.90を越えるとこわさが低下し、画像欠落、走行性が問題となる。
【0042】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の電子写真用転写紙の基紙に使用するパルプは、特に限定されるものではないが、例えば、LBKP(広葉樹晒クラフトパルプ)、NBKP(針葉樹晒クラフトパルプ)、LBSP(広葉樹晒亜硫酸パルプ)、NBSP(針葉樹晒亜硫酸パルプ)等のケミカルパルプを使用することができる。ただし、NBKP,NPSP等の針葉樹パルプを使用するときには、繊維が長いため、フロックを生じやすく、地合が悪化しやすい。また、コピー後のカール制御のため、こわさを大きくする観点から、LBKPを全パルプ中80重量%以上配合することが好ましい。また、全パルプ中、LBKP等のドライパルプを30重量%以上配合すると、パルプの角質化の作用により、こわさをより大きくすることができる。同時に、繊維間結合面積が小さくなるため、散乱係数が大きくなり、不透明度を高くする効果もある。
【0043】
また、リンターパルプ等の非木材パルプ、古紙パルプ、GP(グランドパルプ)、TMP(サーモメカニカルパルプ)等の高収率パルプも地合の悪化程度を考慮し、かつ、塗工後の白色度が低くなり過ぎない程度に、色再現性を考慮し、混合、あるいは単独で使用することができる。
塗工後の白色度を高くするために、基紙に前記のパルプを選択して使用するか、パルプの漂白工程を強化したパルプの利用や、パルプスラリー中へ、蛍光染料を混合して使用してもよい。
【0044】
本発明に係わる基紙には、密度を上げ表面平滑性を制御し、塗工適性を良くするため、並びに、塗工後の不透明度、白さの調整等のため、填料を使用する。
ここで使用できる填料としては、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、チョーク等の炭酸カルシウム、カオリン、焼成クレー、パイオロフェライト、セリサイト、タルク等のケイ酸類や、二酸化チタン等の無機填料、及び、尿素樹脂、スチレン等の有機顔料を挙げることが出来るが、これらに限定されるものではない。塗工後の不透明度の観点からは、特に、高屈折率の二酸化チタン、軽質炭酸カルシウム等を使用することが好ましい。
【0045】
填料の配合量は、特に限定されるものではないが、5重量〜20重量%の範囲が好ましい。さらに好ましくは、7〜15重量%の範囲である。填料の配合量が、5重量%を下回ると、カレンダー等による高密度化処理がかかりにくくなったり、填料による光の屈折が低下し、不透明度が低下したり、さらには、紙のこわさが強くなり過ぎて走行性を低下させるという弊害がある。また、填料の配合量が20重量%を上回ると、逆に紙のこわさが弱くなり、本発明で目的とするこわさを得ることが出来なくなる。
【0046】
本発明の基紙に使用するサイズ剤等の各種薬品は、内添又は外添により使用することができる。サイズ剤の種類は、ロジン系サイズ剤、合成サイズ剤、石油樹脂系サイズ剤、中性サイズ剤等のサイズ剤を挙げることができ、硫酸バンド、カチオン化澱粉等、適当なサイズ剤と繊維との定着剤を組み合せても使用できる。電子写真方式の複写機、プリンター等におけるコピー後の用紙保存性の観点から、中性サイズ剤、特に、アルケニル無水コハク酸系サイズ剤が好ましい。
【0047】
また、表面電気抵抗値を調整する目的で塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム、酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化錫、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等の無機物や、アルキルリン酸エステル塩、アルキル硫酸エステル塩、スルホン酸ナトリウム塩、第4級アンモニウム塩などの有機系の材料を単独又は混合して使用することが出来る。
この他に、紙力増強剤、染料、pH調整剤等を添加してもよい。
【0048】
基紙の抄紙法は、特に限定されるものではないが、地合を良くするために、例えば、スクリーンや過流式クリーナー等を抄紙機のヘッドボックスの直前に設置して、基紙原料の流動方向が整流されるようにしたり、分散剤、地合制御添加剤、リテンション及びろ水助剤等を用いて原質のフロック化を管理する方法を採用することが出来る。
【0049】
本発明の電子写真用転写紙の塗工層に用いる顔料としては、通常の一般塗工紙に用いられる各種の顔料、例えば、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、サチンホワイト、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、非晶質シリカ、コロイダルシリカ、ホワイトカーボン、カオリン、焼成カオリン、デラミネートカオリン、アルミノ珪酸塩、セリサイト、ベントナイト、スメクタイト等の鉱物質顔料や、ポリスチレン樹脂微粒子、尿素ホルムアルデヒド樹脂微粒子、微小中空粒子、その他の有機系顔料等を単独又は複数組み合せて使用することができる。平板状の結晶形状又は平板状の結晶が積層された形状を持つ顔料は、全塗料顔料中、70重量%以下、好ましくは60重量%以下にするのがよい。
【0050】
本発明の塗工層に使用する接着剤は、基材や顔料等の添加物との接着力が強く、ブロッキング性が少ない水溶性接着剤、エマルジョン、ラテックス等を単独、または混合して使用することが出来る。例えば、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、澱粉類、ゼラチン、カゼイン、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アクリル酸アミドーアクリル酸エステル共重合体、アクリル酸アミドーアクリル酸ーメタクリル酸3元共重合体、スチレンーアクリル系樹脂、イソブチレンー無水マレイン酸樹脂、カルボキシメチルセルロース等の水溶性樹脂や、アクリル系エマルジョン、酢酸ビニル系エマルジョン、塩化ビニリデンエマルジョン、ポリエステル系エマルジョン、スチレンーブタジエンラテックス、アクリルニトリルーブタジエンラテックス等が使用されるが、特に限定されるものではない。
【0051】
塗料中の顔料100重量部に対して、接着剤の配合割合は、5〜230重量部、好ましくは7〜200重量部の範囲が適している。接着剤の配合割合が5重量部を下回ると、塗膜強度が弱くなるため好ましくない。また、230重量部を越えると、塗工層の空隙が接着剤で埋まり、溶融トナーが浸透できる空隙がなくなるため画質が悪化するので好ましくない。
【0052】
なお、この他、塗料には、色調を調整するための染料や有色顔料を添加したり、視感的白さを向上させるため、蛍光染料を添加することもできる。
また、表面電気抵抗率の調整剤として、基材に使用する公知の材料を使用することができる。
さらに、塗料の調整を容易にするために、分散剤、消泡剤、可塑剤、pH調整剤、流動変性剤、固化促進剤、耐水化剤、サイズ剤等の各種助剤を添加することもできる。
【0053】
本発明の塗工量は、片面当りの固形分量で2g/m2 以上、好ましくは2.5g/m2 を越え、12g/m2 以下の重量で塗工する。塗工量が2g/m2 を下回ると、塗工量が少な過ぎて用紙表面全域の繊維を塗工することができず、転写紙の表面に繊維同士の凹凸が残り、乱れのない画像を形成することができない。また、顔料が少ないために十分な不透明度を得ることが出来ない。また、12g/m2 を越えると画質改善の効果が飽和するほか、普通紙感が損なわれるため好ましくない。
【0054】
塗工方法としては、例えば、ゲートロール塗工、サイズプレス塗工等の塗被装置を設けたオンマシンコーターや、ブレード塗工、エアナイフ塗工、ロール塗工、バー塗工、リバースロール塗工、グラビア塗工、カーテン塗工等のオフマシンコーターのいずれも使用することができる。
【0055】
塗工後の平滑化処理は、塗被、乾燥後の転写層が王研式平滑度(JAPAN TAPPI NO.5に記載される方法に準ずる,以下、単に平滑度という)で20〜300秒となるように、マシンカレンダー、スーパーカレンダー等により行うことが出来る。好ましくは、30〜200秒に仕上げることが望ましい。平滑度が20秒に満たない低平滑ものは、良好な転写を行うことができず、300秒を超える高平滑表面にすると、塗工表面上に形成された空隙を潰し過ぎて、溶融トナーが浸透できる空隙がなくなるため画質が悪化し、かつ、高湿時にブロッキングを発生しやすくなるため好ましくない。
【0056】
本発明の転写用紙の坪量は、80〜110g/m2 の範囲にすることが望ましい。坪量が110g/m2 を上回ると、既に説明した様に、用紙の熱容量が大きいために、特に、低温環境ではトナーを十分に溶融定着させることができなくなり、いわゆるコールド・オフセットを発生させてしまう。また、坪量が80g/m2 未満では、紙のこわさが弱くなり、本発明の目的のこわさを得ることができなくなる。また、繊維が少なく厚さも薄くなるため、十分な不透明度を得ることができない。
【0057】
また、開封直後の製品水分は、モトルの発生を抑え、波打ちやコピー後カールの発生を抑えるために、適正水分の6%以下、好ましくは3.5〜5.5%の範囲になるように抄紙機及び、または、コーターのドライヤー、キャレンダー工程等で調整する。また、保管時に吸脱湿が発生しないように、ポリエチレンラミネート紙等の防湿包装紙やポリプロピレン等で包装する。
【0058】
【実施例】
以下、実施例をあげて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、これにより限定されるものではない。
〔実施例1〕
酸素晒等で多段漂白し高白色化したLBKPをろ水度470mlC.S.F.まで叩解したパルプ100重量部を原料とし、そのうち乾燥パルプを50重量部(固形分:以下同様)配合し、軽質炭酸カルシウム(TP121:奥多摩工業社製)を15重量部となるよう添加し、内添サイズ剤としてアルケニル無水コハク酸(ファイブラン81:ナショナル スターチ アンド ケミカル社製)を対パルプ当たり0.08重量部配合し、カチオン化澱粉(Cato Size:ナショナル スターチ アンド ケミカル社製)を対パルプ当たり0.5重量部配合した。
【0059】
この紙料に抄紙後のハンター白色度が85%となるように、少量の蛍光染料を配合し、坪量86g/m2 で、かつ、繊維配向比が1.16となるように、Jet/Wire比とWire速度とを調節し長網多筒式抄紙機で抄紙し、抄紙後水分が5重量%となるようにドライヤー条件を調整した。またサイズプレス工程で酸化デンプンを0.9g/m2 、NaClを0.1g/m2 塗工した。更に、プレス工程、及び、マシンカレンダーを強化して平滑性及び密度を高くして見掛け密度を0.84g/cm3 の基紙を得た。
【0060】
次いで、水100重量部にピロリン酸ナトリウム0.5重量部を加え、平均粒径2μmの軽質炭酸カルシウム(丸尾カルシウム社製)50重量部とカオリンクレー(コマルコジャパン社製コマルコカオリン)50重量部を混合し、カウレス分散機を用いて水分散して顔料スラリーを得た。この顔料スラリーにバインダートして澱粉(王子エースA:王子コーンスターチ社製)95重量部及びSBR (JSR0668:日本合成ゴム社製)5重量部を加え、水と混合、撹拌して 15%濃度の塗料を調製した。
【0061】
この塗料を、乾燥後の塗工量が固形分として基紙のF(フェルト)面に4g/m2 、W(ワイヤー)面に4g/m2 となるように、メイヤーバーコーターで塗工し、トータル坪量が95g/m2 とした後、スーパーカレンダー処理を行い、F面の塗工面の王研式平滑度を100秒とし、開封後の製品水分が4%となるように調節して、第1表の特性を有する実施例1の電子写真用転写紙を得た。
実施例1の転写用紙は、第1表から明らかなように、画像欠落のない、裏うつりに優れ、濃度ムラ、トナーの飛び散りのない、普通紙感の良いものであった。
【0062】
画像欠落の評価には、富士ゼロックス社製の間接乾式電子写真方式のデジタルカラー複写機Aカラー635を用いた。画像面積率50%のカラー写真を原稿として、25枚連続で上記の転写用紙に転写、定着し、続いて、原稿を画像面積率30%の全面グレーチャートに変えて、第1面のコピーを完了した転写用紙の第2面に、同様にして25枚連続で転写、定着して両面コピーを得た。
画像欠落は、第2面を目視で観察し、画像欠落が認められれば1回と数え、25枚当たりの発生回数で評価した。
【0063】
裏うつりの評価には、上記の複写機で、文字原稿を第1面にコピーした後、この転写用紙の第1面の反対側から目視により下記の尺度で評価した。
濃度ムラの評価には、上記の複写機で、Black、Yellow、Magenta、Cyan、Red、Green、Blue、及び、Yellow、Magenta、Cyanの混色Blackの、各画像面積率70、80、90、100%の2cm×2cmのパッチを上記の転写用紙に転写、定着し、目視により下記の尺度で評価した。
【0064】
トナー飛び散りの評価には、各色の画像面積率70、80、90、100%のパッチを上記の転写用紙に転写、定着し、目視により下記の尺度で評価した。
普通紙感の評価には、上記の転写用紙を目視、及び、手触りにより下記の尺度で評価した。
この時の画像欠落、裏うつり、濃度ムラ、普通紙感の実験環境は、22℃、55%RHとした。また、トナー飛び散りの実験環境は、10℃、30%RHとした。
【0065】
[裏うつり]
A: 良好
B: わずかに裏うつりがあるが許容できる
C: 裏うつりが少しある
D: 裏うつりが目立つ
[濃度ムラ]
A: 良好
B: わずかに濃度ムラがあるが許容できる
C: 濃度ムラが少しある
D: 濃度ムラが目立つ
【0066】
[トナー飛び散り]
A: 良好
B: わずかにトナー飛び散りがあるが許容できる
C: トナー飛び散りが少しある
D: トナー飛び散りが目立つ
[普通紙感]
A: 良好
B: 普通紙感にやや欠けるが許容できる
C: 普通紙感が悪い
D: 普通紙感が感じられない
【0067】
〔実施例2、3〕
実施例1と同様の紙料を用いてJ/W比を変化させ、繊維配向比をそれぞれ 1.24及び1.10となるように調節した以外は、実施例1と同様にして実施例2、3の転写紙を得た。
実施例2、3の転写紙は、ともに画像欠落のない、裏うつりに優れ、濃度ムラ、トナーの飛び散りのない、普通紙感の良いものであった。
【0068】
〔実施例4〕
実施例1の紙料のドライパルプの配合量を35重量部に変更した以外は、実施例1と同様の抄紙条件で抄紙、塗工し、実施例4の転写用紙を得た。
実施例4の転写用紙は、画像欠落がなく、裏うつりに優れ、濃度ムラ、トナーの飛び散りのない、普通紙感の良いものであった。
【0069】
〔実施例5、6〕
実施例1と同様の紙料を用い、基紙の坪量をそれぞれ73g/m2 、101g/m2 とした以外は、実施例1と同様の抄紙条件で、抄紙、塗工し、トータル坪量をそれぞれ82g/m2 、110g/m2 にした実施例5、6の転写用紙を得た。
【0070】
実施例5の転写用紙は、画像欠落がなく、濃度ムラ、トナーの飛び散りのない、普通紙感の良い、裏うつりは実用上満足できるものであった。
実施例6の転写用紙は、画像欠落がなく、裏うつりに優れ、濃度ムラ、トナーの飛び散りのない、普通紙感の良いものであった。
【0071】
〔実施例7、8〕
実施例1と同様の紙料、抄紙条件で抄紙し、サイズプレス工程でのNaClの量を0.1g/m2 から0.05g/m2 とした以外は実施例1と同様に塗工して実施例7の転写用紙を得た。
また、実施例7のNaCl量を0.15g/m2 とした以外は実施例7と同様に塗工して実施例8の転写用紙を得た。
【0072】
実施例7の転写用紙は、画像欠落がなく、裏うつりに優れ、濃度ムラのない、トナーの飛び散りが実用上満足のゆくものであった。
実施例8の転写用紙は、画像欠落がなく、裏うつりに優れ、濃度ムラ、トナーの飛び散りのない、普通紙感の良いものであった。
【0073】
〔実施例9、10〕
実施例1と同様の紙料、条件で抄紙時に、サイズ液として実施例1と同様の塗料にNaCl0.1重量部を加えた塗料を片面2g/m2 で両面4g/m2 サイズプレス塗工して、トータル坪量を90g/m2 とした実施例9の転写用紙を得た。
また、実施例1と同様の紙料を用い基紙の坪量を85g/m2 とする条件で抄紙、塗工量を片面12g/m2 で両面24g/m2 塗工し、トータル坪量を110g/m2 とした実施例10の転写用紙を得た。
【0074】
実施例9の転写用紙は、画像欠落がなく、裏うつりに優れ、トナーの飛び散りがなく、普通紙感の良い、濃度ムラが実用上満足のゆくものであった。
実施例10の転写用紙は、画像欠落がなく、裏うつりに優れ、濃度ムラ、トナーの飛び散りがなく、普通紙感の実用上満足のゆくものであった。
【0075】
〔実施例11、12〕
実施例1と同様の紙料、条件で抄紙し、マシンカレンダーを調節して、それぞれ密度0.80g/cm3 、密度0.90g/cm3 の基紙を得、それぞれの基紙に片面4g/m2 で両面塗工した実施例11と実施例12の転写用紙を得た。実施例11、12の転写用紙は、とも画像欠落がなく、裏うつりに優れ、濃度ムラ、トナーの飛び散りがなく、普通紙感の良いものであった。
【0076】
〔実施例13〕
実施例1と同様の紙料、条件で抄紙し、塗料のバインダーを顔料スラリー100重量部に対し、アクリル系樹脂(日本ゼオン社製LX851)15重量部、PVA(日本合成ゴム社製NL−05)5重量部を加え、塗料濃度20重量部に調整し、F面に4g/m2 、W面に4g/m2 となるように塗工し、実施例13の転写用紙を得た。
実施例13の転写用紙は、画像欠落がなく、裏うつりに優れ、濃度ムラ、トナーの飛び散りがなく、普通紙感の良いものであった。
【0077】
【表1】
Figure 0003816120
【0078】
【表2】
Figure 0003816120
【0079】
【表3】
Figure 0003816120
【0080】
〔比較例1、2〕
実施例1と同様の紙料を用いて繊維配向をそれぞれ1.08及び1.28となるように調節した以外は実施例1と同様にして比較例1、2の転写用紙を得た。
比較例1の転写用紙は、繊維配向が小さいために、1面印字後、捩じれカールが発生し、走行性が悪く、画像欠落が発生し、実用に適さないものであった。
比較例2の転写用紙は、逆に繊維配向が大きいために、1面印字後、カール自体が大きくなり、走行性が悪く、画像欠落が発生し、実用に適さないものであった。
【0081】
〔比較例3、4〕
実施例1のドライパルプの配合量を50重量部から20重量部に変更した以外は、実施例1と同様の抄紙条件で抄紙、塗工した比較例3の転写用紙を得た。
また、実施例1で内添量を4重量%とした以外は実施例1と同様の条件で抄紙、塗工した比較例4の転写用紙を得た。
比較例3の転写用紙は、伸縮率が増加し、1面印字後、カールが大きくなり、走行性が悪く、画像欠落が発生し、実用に適さないものであった。
また、比較例4の転写用紙は、不透明度が低く、両面転写用紙としては、裏うつりの点で実用に適さないものであった。
【0082】
〔比較例5、6〕
実施例1と同様の紙料を用い、それぞれ坪量を107g/m2 、68g/m2 にした以外は、実施例1と同様の抄紙条件で抄紙、塗工し、それぞれトータル坪量116g/m2 、77g/m2 とした比較例5、6の転写用紙を得た。
比較例5の転写用紙は、こわさが大きくなり過ぎて、走行性の問題、また画像欠落も多くなり、実用に適さないものであった。
逆に、比較例6の転写用紙は、こわさが小さくLMD/HMD≧60の条件を満たしていないため、画像欠落が多く実用に適さないものであった。
【0083】
〔比較例
実施例1と同様の紙料、条件で抄紙し、サイズプレス工程でのNaClの量を0.1g/mから0.03g/mとした以外は、実施例1と同様に作成した比較例7の転写用紙を得た。
比較例7の転写用紙は、濃度ムラ、トナーの飛び散りが悪く実用に適さないものであった
【0084】
〔比較例9、10〕
実施例1と同様の紙料、条件で抄紙し、マシンカレンダーを調節して、密度 0.78g/cm3 、密度0.92g/cm3 の基紙を得、それぞれの基紙に片面4g/m2 で両面塗工した比較例9と比較例10の転写用紙を得た。
比較例9の転写用紙は、濃度ムラが悪く実用に適さないものであった。
また、比較例10の転写用紙は、こわさが小さくLMD/HMD≧60の条件を満たしていないため、画像欠落が多く実用に適さないものであった。
【0085】
〔比較例11、12)
実施例1と同様の紙料、条件で抄紙し、塗工量だけを片面1g/m2 で両面塗工し、トータル坪量を89g/m2 とした比較例11と、塗工量を片面14g/m2 で両面塗工し、トータル坪量を115g/m2 とした比較例12の転写用紙を得た。
比較例11の転写用紙は、濃度ムラが悪く実用に適さないものであった。
また、比較例12の転写用紙は、普通紙感に欠けるものであった。
【0086】
【表4】
Figure 0003816120
【0087】
【表5】
Figure 0003816120
【0088】
【表6】
Figure 0003816120
【0089】
【発明の効果】
本発明は、上記のような構成を採用することにより、間接乾式電子写真方式のフルカラー及び白黒用複写機、プリンターに使用する両面印字用転写紙であり、両面ともに高画質な画像が得られる画像欠落のない電子写真用転写紙の提供が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の転写ドラム式カラー電子写真複写機の全体構成図である。
【図2】図1の転写ドラムの斜視図である。
【図3】画像欠落の発生パターンの1例を示す説明図である。
【図4】画像欠落が発生するときの転写ドラム上の転写用紙の保持状態の1例を示す説明図である。
【図5】画像欠落が発生するときの無端ベルト上の転写用紙の保持状態の1例を示す説明図である。
【図6】画像欠落が転写ドラム方式で発生するときの転写用紙のカール形状の1例を示す説明図である。
【図7】画像欠落が転写ドラム方式で発生しないときの転写用紙のカール形状の1例を示す説明図である。
【図8】〔抄紙機の進行方向に平行な紙方向(MD)のこわさ/伸縮率〕と画像欠落の関係を示すグラフである。
【図9】〔抄紙機の進行方向に平行な紙方向(MD)のこわさ/伸縮率〕と画像欠落の関係を示すグラフである。
【図10】〔抄紙機の進行方向に直角な紙方向(CD)のこわさ/伸縮率〕と画像欠落の関係を示すグラフである。

Claims (2)

  1. 密度が0.80〜0.90g/cmの基紙に、片面当たりの固形分量で2〜12g/mの塗工層を少なくとも片面に設け坪量が80〜110g/mで、不透明度が90%以上の塗工紙タイプの電子写真用転写紙であって、前記転写紙は、JISK6911による表面電気抵抗率が1×10 〜1×10 11 Ω、及び超音波伝播法による繊維配向縦横比が1.10〜1.25であり、MDのこわさLMD(cm)とMDの伸縮率HMD(%)が、下記式(1)
    MD/HMD≧60 (1)
    を満たし、かつ、CDのこわさLCD(cm)とCDの伸縮率HCD(%)が、下記式(2)
    CD/HCD≧35 (2)
    を満たすことを特徴とする電子写真用転写紙。
    但し、上記のMDは抄紙機の進行方向に平行な紙方向を、上記のCDは抄紙機の進行方向に直角な紙方向を示す。また、式中、LMDはMDの、LCDはCDのJISP8143のクラーク法A法によりこわさを算出する際の、張り出し長さ(cm)を示す。
  2. 前記基紙に使用されるパルプがドライパルプを含み、全パルプ重量に対し、ドライパルプを30重量%以上含むことを特徴とする請求項1記載の電子写真用転写紙。
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