JPH03180599A - 複数の層からなる記録用紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は印刷強度、インキ転移率、剛度に優れた記録用
紙、特に印刷用紙Ａ並びに電子写真用紙に関する。

［従来技術］ 紙に情報を記録する際には、例えば印刷のように記録材
料が直接紙と接する場合はインキのタックにより紙表面
にある接着力の小さな物がムケてしまうといった問題が
あり、電子写真、その他の方式に於いても、記録部へ紙
を搬送する為の装置で摩擦されることが多く、紙表面の
強度が必要とされる。

近年パルプの原料となるチップの入荷光が多岐にわたり
、化学パルプの原料として道管要素を多く含む広葉樹材
の使用が避けられない状況となっている。一方、印刷の
高級化、高速化ににともない、化学パルプの配合が１０
０％である印刷用紙Ａの印刷は殆どがオフセットで行わ
れるようになっている。

この様な背景下で広葉樹材を多く含゛む印刷用紙Ａにオ
フセット印刷をすると、用紙の表面にある道管要素が印
刷時にインキのタックによりムケてしまい、これがブラ
ンケット上に残って以後の印刷に白い斑点として残ると
いった現象（べ、、、セルビック）が起こり、この現象
が頻発すれば印刷者は印刷機を停機しブランケットの洗
浄を行わなければならず、生産性を落とすばかりでなく
間欠運転になるので機械の調子が一定にならないとかい
った問題を生じさせる。

このベッセルビックに対しては従来Ｌ）、　間Ｒとなる
チップの配合率を減らすとか、　２）、ウェットエンド
又はサイズプレスにおいて紙力を増強させる薬品を添加
して、道管と繊維の結合を強くするといった対策がとら
れてきた。

しかしこれらの対策には原料チップの選択に限界がある
とともに特定のチップの選択や薬品の増配はコストアッ
プになるばかりでなく、これらの効果にも限界があると
いった問題が残されている。

また、叩解によって道管を破壊して小さくし、かつ繊維
間結合力を増すといった方法も考えられるが、この方法
では乾燥による紙の収縮が増大するために、紙の寸法安
定性が悪くなる。密度が高くなり過ぎる。不透明度が低
くなるといった新たな問題が生じる。

一方、電子写真用紙は印刷用紙Ａと同じ様に白色度、不
透明度などの光学的性質も要求されるが印刷用紙Ａと違
って特に重要な機能は走行性と画質である。複写機にお
ける紙の走行信頼性に影響を及ぼす因子の一つとして剛
度があり、剛度は高いほうが望ましい。剛度は材料力学
的にはその材料の弾性率Ｅと断面２次モーメントエとの
積Ｅ×Ｉで曲げこわさが示され紙の場合にもあてはまる
。

すなわち紙の剛度は紙の弾性率と厚さの３乗との積に比
例し、坪量１紙厚を大きくするほど剛度は増す。そこで
紙厚を増すための方法としては、叩解をゆるめて密度を
低くするとか、マシンカレンダー等の仕上げ設備の加圧
を弱化するといった方法があるが、前者は強度の低下を
生じ、後者は画質の低下を生じるので実際には坪量を増
すことが多い。しかし紙の機能性からは軽くて薄い紙が
要求されるし坪量を増すことは反省資源でもあり、コス
トアップにもなるので好ましい方法ではない。

また画質に影響を及ぼす因子の一つに表面強度があり、
紙の表面強度が弱いとフリクションタイプのフィーダー
ではりタートロールで紙の裏面が研磨されて繊維が脱落
し、紙粉となって回収トナーに混合して画像トラブルを
発生させることがある。表面強度の改善の手段としては
叩解の強化とかサイズプレスでの澱粉の塗工があるが、
寸法安定性の悪化によりカールが起こりやすくなり走行
性に悪影響を及ぼしたりコストアップになる等の問題が
ある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上述した状況に鑑みなされたもので、寸法安定
性、不透明度その他の品質を損なうことなく印刷強度（
ベッセルビック）を格段に向上させるとともに剛度、イ
ンキ転移率が優れた記録用紙の提供を課題とした。

［課題を解決するための手段］ 上記課題は高いＣＳＦ値を有するパルプを主原料とする
内層の両面に、内層のＣＳＦ値より低いパルプを主原料
とする外層を形成すること特に内層パルプのＣ９Ｆ値を
４２０　　以上とし、外層パルプのＣＳＦ値を３５０　
　以下とすることにより解決された。更にこれらの記録
用紙を印刷用紙Ａ或いは電子写真用紙として用いること
により、印刷用紙Ａ及び電子写真用紙の有する問題を解
決することができた。

化学パルプ１００％の紙においては、紙の品質は使用す
るパルプの叩解度を選択することにより大きくコントロ
ールされている。叩解の程度を表す指標としては、ＣＳ
　Ｆ　（ＣＡＮＡＤＩＡＮ　５ＴＡＮＤＡＲＤＰＲＥＥ
ＩＪＥＳＳ）がよく用いられているので本発明に於いて
もＣＳＦを叩解度の尺度として使用する。

記録用紙に用いられる化学パルプのＣＳＦ値は一般的に
は３００〜５００程度である。本発明における内層と外
層のＣＳＦ値は内層に比べ外層のＣＳＦ値が低ければよ
く、その具体的数値は特に限定されるものではない。一
つの考え方として目標とする物性を有するパルプのＣＳ
Ｆ値より高いＣＳＦ値のパルプを内層に配置し、低いパ
ルプを外層に配置する方法がある。内層のＣＳＦ値と外
層のＣＳＦ値はある程度離れていることが望ましく、内
層と外層のＣＳＦ値の差が大きい程、印刷強度や剛度等
の物性が大きく改善される。しかしその差があまり大き
くなると濾水性、内部強度が弱くなる傾向があるので好
ましくない。またその差が少なすぎると当然のことなが
ら本発明の効果が発現しない。

具体的な数値は目標とする記録用紙の品質を満足するよ
うに内層及び外層のＣＳＦ値と坪量を実験により定める
。

本発明の目的とする多層挫き紙を作る設備としては、従
来の板紙等に広く採用されている抄紙機上で形成された
複数の湿紙がプレス工程で抄き合わされる方式と、抄紙
機のワイヤーパートで形成する方式があるが、前者は最
低坪量に限度があり、現状の技術では一般の記録用紙よ
り坪量の高い物しか製造できない。そこで後者の設備と
して、マルチレイヤーへラドボックスがＢＥＬＯＩＴ社
、　　ＶＡＬＭＥＴ−ＫＭＷ社等で開発されており、こ
のマルチレイヤーヘッドボックスを現在の単一原料層を
吐出する機構のヘッドボックスと置換することにより上
記の多層紙の形成が可能となるが、本発明は前者の設備
にも適用できる。　　また本発明は記録用紙として必要
な緒特性を調節するための常用の技術であるウェットエ
ンドでの高分子添加剤の添加やサイズプレスでのサイズ
剤の塗布を併用することにより、−層の品質アップが可
能となる。

［作　用］ 化学パルプの物性は密度、引張り強度等の強度的性質、
白色度、比散乱係数によって規定される不透明度等の光
学的性質が重要である。

これらの物性値はＣＳＦ値と関係しており、ＣＳＦ値が
高いと相対的に密度が低く１強度的性質が弱くなるが、
不透明度は高く２寸法安定性には優れたパルプとなる。

一方、叩解を進めてＣＳＦ値が低くなると繊維が細かく
なり、密度が高く強度的性質は強いが不透明度１寸法安
定性が悪くなる。

本発明ではＣＳＦ値が高く、従って寸法安定性。

不透明度に優れた内層の両面に、強度が強く、ベッセル
ピックの起こりにくい外層を形成したので印刷強度１表
面強度が強く、かつ寸法安定性に富む記録用紙となる。

さらにＣＳＦ値の高い内層は密度が低く圧縮性に富み、
ＣＳＦ値の低い外層は繊維が細かく平滑性が高くなるの
で印刷時の印圧によりロール間で紙が良く圧縮されブラ
ンケット面と紙表面との接触が良くなるのでインキ転移
率が向上する。また、内層は密度が低く嵩高で、外層は
弾性率が高い構造となることから、材料の弾性率Ｅと断
面２次モーメント■の積ＥＸＩで示される剛度は、断面
２次モーメントの大きい外層の部分に弾性率の大きな材
料が配置される本発明の多層抄紙では大きくなる。

し実施例」 以下に本発明の代表的な実施例を記載するが、本発明は
下記の実施例の範囲に限定されるものではない。尚、以
下の実施例及び比較例に於て使用している％は固形分重
量％である。

丈韮」し。

熊谷理機工業社製０ＲＩＥＮＴＥＤ　５ＨＥＥＴ　ＦＯ
ＲＭＥＲによりスピード７５０ｍ／ｗｉｎで、低ＣＳＦ
の外層用原料、高ＣＳＦの内層用原料、再度外層用の原
料を順次供給し脱水、乾燥することにより、厚さ方向で
異なった原料層からなる三層紙を作製し、印刷強度。

インキ転移率、その他の紙質を評価した。

外層と内層の原料及びその坪量比を第１表に示した。全
ての紙は総坪１６０ｇ／ｍを目標として作製され、試料
番号１．２．３はＬＢＫＰ１００％から成る単層抄の標
準紙であり、試料番号４〜１２は内層にＣＳＦ５３０の
ＬＢＫＰを配置し、外層にＣＳ　Ｆ　９４．１９６．２
９５のＬＢＫＰをそれぞれ５．１０．１５　ｇｉｒｄ配
置したものである。

また試料番号１３〜１５は内層にＣＳＦ４２０のＬＢＫ
Ｐを配置し、１３では外層にＣ５Ｆ９４のＬＢＫＰを　
５ｇ／　’＋１４では外層にＣＳＦ１９６のＬＢＸＰを
ｌｏｇ／ｒｒ？、　　１５では外層にＣＳＦ２９５のＬ
ＢＫＰを１５ｇ／ｒｒ？配置した。

印刷強度の測定はブリューフバウ印刷適性試験機を用い
、５０Ｘ２００　ｔａｒｎの版面を有するブランケット
版に、大日本インキ製ＣＡＰＳ　Ｇ−Ｓ紅を２００μｌ
供給し、印圧６０ＯＮスピード２．０＋＋／ｓにて２２
℃５５％に調湿された部屋において印刷し、印刷面の白
抜けの数を計数した。インキ転移率の測定は同試験機に
て、版上インキ蛍が３．５ｇ／ｒｄに相当する条件で転
移したインキの比率を印刷前後の版及びインキの重さか
ら算出した。また寸法変化は恒温恒湿室にて２０℃で相
対湿度を５０％ＲＨ〜８０％ＲＨに変化させて寸法の変
化を測定した。結果を第２表に示したが、本実施例では
０ＲＩＥＮＴＥＤ　５ＨＥＥＴ　ＦＯＲＭＥＲでシート
を作製しているので繊維配向性に異方性を生じ、比引裂
き、裂断長、剛度といった品質は抄紙方向（Ｍａｃｈｉ
ｎｅ　Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　　Ｍ　Ｄ　）とその直行方
向（Ｃｒｏｓｓ−ｍａｃｈｉｎｅ　Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ
　　ＣＤ　）で異方性がある。そこで、これらの品質は
ＭＤＸＣＤの平方根で評価した。

試料番号４〜１２を密度が同等であるＬＢＫＰ１００％
の標準紙３と比較すると、寸法安定性を損なうことなく
印刷強度（表面強度）が強くなりインキ転移率、剛度が
向上した。また内層パルプのＣ９Ｆを４２０とし強度を
試料番号４〜１２より強くした試料番号１３〜１５では
、それと同等の密度を有する標準紙２と比べ比引裂き、
裂断長１寸法安定性を損なうことなく印刷強度と剛度が
向上した。また叩解を進め、−印刷強度に優れた標準紙
ｌは寸法安定性。

不透明度が劣っている。

里駐」■２ 原料パルプを実施例１の試料番号７〜９と同じ配合比で
混合し、実施例１の試料番号１．２．３と同様に単層抄
きした試料（試料番号１６〜１８）を作製し品質の評価
を行いその結果を第３表に示した。

印刷強度（表面強度）、剛度、インキ転移率は、いずれ
も多層抄きの試料番号７〜９が優れていた。

Ｋ且皿ｌ 上質紙、電子写真用紙にとっては常用の処理である、紙
力増強用の高分子添加剤の添加処理或いは外添のサイズ
プレス処理を行い、その効果を調べた結果を第５表に示
す。

試料番号８．９と同じパルプ配合比を用い高ＣＳＦの内
層パルプに対し１％（全体に対して０．６７％〉のカチ
オン化デンプンを添加し、実施例１と同じ熊谷理機工業
社製０ＲＩＥＮＴＥＤ　５ＨＥＥＴ　ＰＯＲＭＥＲによ
りスピード７５０ｍ／ｗｉｎで、低ＣＳＦの外層用原料
、高ＣＳＦの内層用原料にカチオンデンプンを添加した
原料、再度外層用の原料を順次供給し脱水。

乾燥することにより、厚さ方向で異なった原料層からな
る作製した三層紙を試料番号１９．２０とした。

また試料番号２１．２２では試料番号８．９に対して酸
化デンプンを２ｇ１ｒｄサイズプレス塗工した。

カチオン化デンプンの添加により一般の強度は増加し、
酸化デンプンの塗工では印刷強度の増加が実施例１より
さらに優れていた。

第 ４ δ竪 ［効　果コ 本発明は化学パルプが１００％である記録用紙において
、高いＣＳＦ値を有するパルプを主原料とする内層の両
面に、内層のＣＳＦ値より低いパルプを主原料とする外
層を形成することにより、印刷強度、インキ転移率、剛
度に優れた記録用紙を提供することができた。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）化学パルプの配合が１００％である記録用紙にお
   いて、高いＣＳＦ（ＣＡＮＡＤＩＡＮＳＴＡＮＤＡＲＤ
   ＦＲＥＥＮＥＳＳ）値を有するパルプを主原料とする内
   層の両面に、内層のＣＳＦ値より低いパルプを主原料と
   する外層を形成することを特徴とする複数の層からなる
   記録用紙。
2. （２）内層パルプのＣＳＦ値が４２０以上であり外層パ
   ルプのＣＳＦ値が３５０以下であることを特徴とする請
   求項１記載の記録用紙。
3. （３）記録用紙が印刷用紙Ａ或いは電子写真用紙である
   請求項１または２記載の記録用紙。