(57)【要約】【課題】本発明は、特に湿式電子写真方式を用いて印刷する電子写真用記録シートを提供するものである。さらに詳しくは、優れたトナー定着性と鉛筆筆記性および消去性を有する艶消しの電子写真用記録シートを提供するものである。【解決手段】シート状基材の少なくとも片面に無機顔料を付着させた電子写真用記録シートにおいて、シート状基材がパルプ１００質量％に対して填料を１０〜３５質量％配合したパルプスラリーを用いて抄造した紙であり、シート状基材の表面に炭酸カルシウムを合計で０．３〜３．０ｇ／ｍ２付着させ、最終的な白紙光沢度がＪＩＳ  Ｐ−８１４２に準拠した７５度鏡面光沢度で２５％以下であることを特徴とする電子写真用記録シート。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状基材の少なくとも片面に無機顔料を付着させた電子写真用記録シートにおいて、シート状基材がパルプに対して填料を１０〜３５質量％配合したパルプスラリーを用いて抄造した紙であり、シート状基材の表面に炭酸カルシウムを合計で０．３〜３．０ｇ／ｍ２付着させ、最終的な白紙光沢度がＪＩＳ  Ｐ−８１４２に準拠した７５度鏡面光沢度で２５％以下であることを特徴とする電子写真用記録シート。
【請求項２】
填料が焼成カオリンである請求項１記載の電子写真用記録シート。
【請求項３】
シート状基材上へ付着液を供給した後に固体の部材により掻き取る方法で計量や面の形成をせずに、シート状基材の表面に無機顔料を付着させる請求項１記載の電子写真用記録シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に湿式電子写真方式を用いて印刷する電子写真用記録シートに関するものである。さらに詳しくは、優れたトナー定着性と鉛筆筆記性および消去性を有する艶消しの電子写真用記録シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いて印刷する用途は、端末ＰＣ用プリンター、ファックス、または複写機に留まらず、多品種小ロット印刷、可変情報印刷などを可能とする、いわゆる、オンデマンド印刷分野でも実用化が進み、技術的進展が目覚ましい。近年では印刷速度、画質の向上に伴い、印刷部数が従来オフセットやグラビアなどの印刷で行われていた領域でも利用され始めた。
【０００３】
電子写真印刷は無版の印刷方式であるが故に可変情報を扱えるのがメリットである。一方でオフセットやグラビア印刷は可変情報を扱うことはできないものの、高品質の印刷を安価に大量に行うことに適している。そこで電子写真方式においても、印刷機械、トナー、記録シートの面から高画質化、高速化、省電力化、そして低コスト化へ向けた技術開発が進められている。また、トナー定着性、転移性、色再現性、走行性などといった品質要望がある。
【０００４】
電子写真印刷方式のうち、乾式電子写真方式は、事務用複写機などに代表される方式で、画像を形成するトナーは顔料と合成樹脂からなる固体粉末トナーを使用する。画像形成の方法は、感光体上に現れた静電画像にトナーを吸着させ、このトナーを被転写物に転写、加熱する方式で印刷を行う。ところが、この方式は高画質化を狙ってトナーを微細化すると周辺環境に飛散が容易となり、これを人間が吸入した場合の健康上の問題や、さらに印刷物を汚すなどの問題が生じる。このトナー微細化の限界により、トナー消費量が多い、画像が盛り上がって印刷物として不自然に見えるなどの問題点も指摘されている。また、高温定着のために記録シートが波打ったり、消費電力が大きくなったりするといった問題もある。
【０００５】
一方、可変情報を扱える他の有望な印刷方式にはインクジェット方式がある。インクジェット方式は、細かなインク滴を被転写物表面に噴出し、画像を形成する方式である。近年の技術進歩は目覚ましく、非常に高画質となり、弱点であった耐候性も顔料タイプのインクの出現により大幅に改善されてきた。しかし、オフセット印刷やグラビア印刷と比べると、高画質を得るためには印刷速度が遅くなり、また比較的高価な専用シートを使用しなければならないという問題がある。
【０００６】
そこで、オンデマンド印刷の領域で、可変情報を扱え、高画質、高速、コストなどの条件を満たすことを考えた場合、各種印刷方式の中でも、湿式電子写真方式は非常に有望な方式である。これは湿式電子写真方式が、液体媒体中にトナーを分散させるため、粉体の飛散などが問題とならず、乾式電子写真方式に比べてトナーを約１／１０までに微細化できること、すなわち、ドットを微細にできることに加えて画像の盛り上がりが目立たず印刷物が高品質なオフセット印刷に近いことなどの理由による。また、色材として顔料を使用できるために耐候性に優れる。
【０００７】
湿式トナーは、ブランケットロールから記録シートに画像を転写するときには電荷の作用を利用しない。湿式トナーの印刷用シートとの接着性がブランケットロールよりも高くなるようにして画像を転写させる。つまり、ブランケットロールから印刷用シートへの湿式トナーの転写能力が重要である。トナーの接着能力を必要以上に高くすると、シートへの定着は良くなるが、同時にブランケットロールから剥がれにくくなるため、結局、必要以上にトナーの接着能力を高くすることはできない。
【０００８】
このため、湿式電子写真方式の印刷の場合、印刷をしても十分なトナー強度が得られなかったり、トナー粒子が十分にシートに転写しなかったりと言う欠点がある。さらにはトナーが十分な強度を発揮するまでの時間も、より短縮されることを求められている。そこで、十分なトナー定着強度が得られるための手段として、定着剤を用紙に塗布する方法がある。例えばヒューレット・パッカード社のＨＰ  ｉｎｄｉｇｏ機であれば、”サファイア処理”という手法がある。また、このような処理を用いずに湿式電子写真印刷適性を与えるために、紙の製造段階で特定の化合物、例えばイミン系化合物を抄きこんだり、塗布したりする方法もある。
【０００９】
この他には、原紙中の灰分量を規定し、かつ表面にジルコニウムを塗布したり（例えば、特許文献１参照）、表面平滑性とサイズ剤を工夫したりしている（例えば、特許文献２参照）例がある。これらは、普通紙（非塗工紙）タイプの記録シートに対して有効である。しかし、実際には、これらの手段によって得られた記録シートは、イミン系化合物で処理したものに比べ、湿式電子写真方式の印刷適性は低かった。
【００１０】
これらの理由から実際の湿式電子写真方式の印刷では、定着剤で処理したシートを用いられる場合が多かった。ところが、定着剤は物性的に不安定なものが多く、シートに塗布してから効果が消失するまでの時間が短いものが多かった。
【００１１】
定着剤を使用せずに湿式トナーの定着性を向上させるその他の手法としては、湿式トナーに使用される溶媒を吸収しやすい炭酸カルシウムを記録シートの塗工層に一定比率で配合し、その吸油性をある一定以上の能力に設定することにより改善する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。この方法はトナー定着性を改善する方法として非常に有効に働くことがわかっているが、マットまたはグロスタイプの塗工紙に適した構成である。オンデマンド印刷においては、高級感のある塗工紙が良く用いられる一方で、筆記性が要求されたり、書籍、文庫本用途で使用されたりする場合は、非塗工の上質紙または塗工量の非常に少ない微塗工紙の性質や質感が望まれている。
【特許文献１】特開平１０−１７１１４６号公報
【特許文献２】特開平１０−１７１１４８号公報
【特許文献３】特開２００４−７７６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、湿式トナーを使った湿式電子写真方式を用いて印刷した際に、優れたトナー定着性と鉛筆筆記性および消去性を有する艶消しの電子写真用記録シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者は、上記の問題を解決すべく鋭意研究した結果、以下のような電子写真用記録シートを発明するに至った。
【００１４】
すなわち、シート状基材の少なくとも片面に無機顔料を付着させた電子写真用記録シートにおいて、シート状基材がパルプに対して填料を１０〜３５質量％配合したパルプスラリーを用いて抄造した紙であり、シート状基材の表面に炭酸カルシウムを０．３〜３．０ｇ／ｍ２付着させ、最終的な白紙光沢度がＪＩＳ  Ｐ−８１４２に準拠した７５度鏡面光沢度で２５％以下である電子写真用記録シートである。
【００１５】
また、填料が、焼成カオリンであると好ましい。
【００１６】
また、シート状基材上へ付着液を供給した後に固体の部材により掻き取る方法で計量や面の形成せずに、シート状基材の表面に無機顔料を付着させると好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電子写真用記録シートは艶消しとするために顔料付着量が少量でありながらも、優れた湿式トナー定着性を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の電子写真用記録シートについて、詳細に説明する。
【００１９】
本発明者は、湿式電子写真方式における電子写真用記録シートについて、非塗工に近い艶消しでありながら、十分なトナー定着性を発現するための技術を検討した。その結果、一定量の原紙填料と、炭酸カルシウムを主体とした付着物との組み合わせによりこれを達成できることを見出した。
【００２０】
本発明の電子写真用記録シートは、シート状基材の少なくとも片面に無機顔料を付着させた電子写真用記録シートにおいて、シート状基材がパルプに対して填料を１０〜３５％配合したパルプスラリーを用いて抄造した紙であり、シート状基材の表面に炭酸カルシウムを０．３〜３．０ｇ／ｍ２付着させ、最終的な白紙光沢度がＪＩＳ  Ｐ−８１４２に準拠した７５度鏡面光沢度で２５％以下であることを特徴とする。シート状基材に一定量で配合される填料と表面に付着される炭酸カルシウムの付着量が、湿式トナー定着性に大きく寄与する。炭酸カルシウムの付着量が０．３ｇ／ｍ２未満であると、トナー定着性を得ることはできなくなり、一方で、炭酸カルシウム付着量が３．０ｇ／ｍ２を超えてしまうと艶と平滑感が増して、非塗工紙に近い艶消しの質感が得られなくなってしまう。また、木材パルプなどからなる繊維の集合体である基材は鉛筆筆記性と消しゴムによる消去性に重要な働きをするため、塗工層により過度に被覆されるのは好ましくない。また、過度に電子写真用記録シートを平滑化することも鉛筆筆記性および消去性を損なう。シート状基材に配合される填料がパルプに対して１０質量％未満であると、十分なトナー定着性を示すために必要な炭酸カルシウム付着量が増加してしまい、その結果光沢度と平滑性が高くなりすぎ、上質紙に近い風合いを損なってしまう。また、填料の配合量が、パルプに対して、３５質量％を超える場合、シートとしての強度が不足したり加工時の紙粉の問題が発生したりする恐れがある。また、填料の配合量が、パルプに対して、１０〜３５質量％であっても、炭酸カルシウムの付着量が０．３ｇ／ｍ２未満であれば十分なトナー定着性を示すことは難しい。
【００２１】
本発明の電子写真の特徴である非塗工紙に近い艶消しの質感を得るためには、白紙光沢度が２５％未満であることが好ましい。ＪＩＳ  Ｐ−８１４２によると１５％以下の低光沢度の紙および板紙には同方法を適用しないとあるが、本発明において、同方法により測定された非塗工紙の白紙光沢度は数％から１５％の範囲にあるものがほとんどあり、非塗工紙の質感が得られているか否かを判断することにおいて、同方法を用いた測定値が１５％以下であっても非塗工紙のような質感を得るという目的に合致していると考える。
【００２２】
さらに本発明の電子写真用記録シートは填料が焼成カオリンであるとき、特に優れたトナー定着性を示す。
【００２３】
また、シート状基材上へ付着液を供給した後に、固体の部材により掻き取る方法で計量や面の形成をせずに本発明のシート状基材の表面に無機顔料を主体としたものを付着させる場合に、良好なトナー定着性を損なわずに非塗工紙のような風合いを増すことができる。ここでのシート状基材上へ付着液を供給する方法とは例えば、ロール、ファウンテン、ジェットファウンテン、カーテン、スリット、ダイ、スプレーによる、がん浸、転写、または非接触の供給方法である。固体の部材による掻き取り方法とは例えば、ロッド、ブレードによるものである。エアナイフは固体の部材による掻き取り方法には当てはまらない。
【００２４】
本発明に用いられる電子写真用記録シートの基材としては、木材パルプ、綿、麻、竹、サトウキビ、トウモロコシ、ケナフなどの植物繊維、羊毛、絹などの動物繊維、レーヨン、キュプラ、リヨセルなどのセルロース再生繊維、アセテートなどの半合成繊維、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリプロピレン系繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、ポリウレタン系繊維などの化学繊維、ガラス繊維、金属繊維、炭素繊維などの無機繊維をシート状にしたものが使用される。
【００２５】
繊維のシート状基材を得る製法としては、一般的な抄紙工程、湿式法、乾式法、ケミカルボンド、サーマルボンド、スパンボンド、スパンレース、ウォータージェット、メルトブロー、ニードルパンチ、ステッチブロー、フラッシュ紡糸、トウ開維などの各工程から一つ以上が適宜選ばれる。
【００２６】
また、これらの繊維には、各種填料、バインダー、サイズ剤、定着剤、歩留まり剤、紙力増強剤などの各種配合剤を各工程、各素材に合わせて好適に配合する。
【００２７】
填料としては例えば、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、焼成カオリン、タルク、クレー、その他のカオリン、二酸化チタン、水酸化アルミニウムなどが挙げられる。この中で特に焼成カオリンを填料として配合した場合に、湿式トナー定着性を担う炭酸カルシウム主体の付着物の機能を増強してより好ましい印刷適性を発揮する。
【００２８】
該シート状基材は、必要とする密度、平滑度、透気度を得るために各種表面処理やカレンダー処理を施す場合がある。
【００２９】
本発明において、シート状基材の表面に付着させる炭酸カルシウムとは重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウムである。その他の顔料を混合する場合は、質量比で炭酸カルシウム：その他顔料＝１００：０〜１００：１００であれば必要とされる湿式トナー定着性が発揮できる。しかしながら、原紙の顔料による被覆性が過度に高まると上質紙としての風合いや鉛筆筆記性および消去性を損なってしまうため、炭酸カルシウムとそれ以外の顔料を含めた全塗工量が３．０ｇ／ｍ２を超えることは好ましくない。湿式トナー定着性が発揮できる。その他の顔料としては、各種カオリン、タルクなどの精製した天然鉱物顔料、炭酸カルシウムと他の親水性有機化合物との複合合成顔料、サチンホワイト、リトポン、二酸化チタン、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、炭酸マグネシウム、焼成カオリン、プラスチック顔料などが挙げられる。
【００３０】
付着物に用いられるバインダーとしては、スチレン−ブタジエン系、アクリル系、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニルなどの各種共重合体ラテックス、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミド、ユリアまたはメラミン／ホルマリン樹脂、ポリエチレンイミン、ポリアミドポリアミン／エピクロルヒドリンなどの水溶性合成物などが挙げられる。さらには、天然植物から精製した澱粉、ヒドロキシエチル化澱粉、酸化澱粉、エーテル化澱粉、燐酸エステル化澱粉、酵素変性澱粉やそれらをフラッシュドライして得られる冷水可溶性澱粉、デキストリン、マンナン、キトサン、アラビノガラクタン、グリコーゲン、イヌリン、ペクチン、ヒアルロン酸、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などの天然多糖類およびそのオリゴマーさらにはその変性体が挙げられる。また、カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、コラーゲンなどの天然タンパク質およびその変性体、ポリ乳酸、ペプチドなどの合成高分子やオリゴマーが挙げられる。これらは単独でも組み合わせでも使用することができる。バインダー配合量は付着物の炭酸カルシウムおよびその他の顔料を合わせた総顔料に対して３０％質量以下であるのが望ましい。
【００３１】
また、付着物に用いられる増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ソーダ、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カゼイン、ポリアクリル酸ソーダなどの水溶性高分子、ポリアクリル酸塩、スチレンマレイン酸無水共重合体などの合成重合体、珪酸塩などの無機重合体などが挙げられる。増粘剤配合量は付着物の炭酸カルシウムおよびその他の顔料を合わせた総顔料に対して１０質量％以下であるのが望ましい。
【００３２】
また、必要に応じて、分散剤、消泡剤、耐水化剤、着色剤などの通常使用されている各種助剤、およびこれらの各種助剤をカチオン化したものが好適に用いられる。これらの助剤の総配合量は付着物の炭酸カルシウムおよびその他の顔料を合わせた総顔料に対して１０質量％以下であるのが望ましい。
【００３３】
さらに、一連の操業で、製造された記録シートは要求される密度、平滑度、透気度、外観を得るために、必要に応じてカレンダー処理などの各種仕上げ処理が施される。
【実施例】
【００３４】
以下に、本発明の実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、実施例において示す「部」および「％」は、特に明示しない限り、質量部および質量％を示す。
【００３５】
（実施例１）〜（実施例１１）および（比較例１）〜（比較例３）
下記の内容に従って、電子写真用記録シートを作製した。
【００３６】
＜シート状基材＞
ＬＢＫＰ（濾水度４００ｍｌｃｓｆ）                                  ７０部
ＮＢＫＰ（濾水度４８０ｍｌｃｓｆ）                                  ３０部
填料（原紙中灰分で表示）                        内容と配合部数は表１に記載
市販カチオン化澱粉                                                １．０部
市販カチオン系ポリアクリルアミド歩留まり向上剤                  ０．０３部
パルプ、内添薬品を上記の配合で調製し６０．０ｇ／ｍ２の坪量で原紙を抄造した。
【００３７】
この原紙に対して、サイズプレスにより両面０．８０ｇ／ｍ２の酸化澱粉を付着させ、シート状基材を得た。
【００３８】
＜付着液＞
付着液の配合は以下の通りである。
顔料                                            内容と配合部数は表１に記載
市販スチレンブタジエン系ラテックスバインダー                        １１部
市販燐酸エステル化澱粉                                                ２部
市販ステアリン酸カルシウム系潤滑剤                                ０．６部
市販カルボキシメチルセルロース系増粘剤（ＣＭＣ）                  ０．１部
水酸化ナトリウムにてｐＨ９．６、水にて固形分濃度５４％に調製した。
【００３９】
付着の方法、乾燥後の顔料の付着量については表１に記載した。付着、乾燥後、実施例１〜１１および比較例１、２については、金属と弾性ロールが対になったカレンダーにて２ニップで軽度の線圧にて同一の平滑化処理を行った。実施例３については、同カレンダーにて、高めの白紙光沢度を得ることを意図して強めの線圧にて平滑度処理を行った。
【００４０】
上記実施例１〜１１および比較例１〜３により得られた電子写真用記録シートについて、下記の測定方法により測定し、その評価結果を表１に掲げた。
【００４１】
＜白紙光沢＞
ＪＩＳ  Ｐ−８１４２紙および板紙の７５度鏡面光沢度試験方法に則り、白紙光沢を測定した。
評価基準を以下に示す。ここで、好ましい艶消しとなる○を発明の対象とした。
○      ：印刷光沢が３％以上で２５％以下
×      ：印刷光沢が２５％を超える
【００４２】
湿式電子写真用転写機として、ヒューレット・パッカード社製「ＨＰ  ｉｎｄｉｇｏ  ｐｒｅｓｓ３０５０」を用いて湿式電子写真トナーの定着性評価を行った。評価に使用するための印刷画像としては、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー各４色および４つの色を全て重ねた重色について、ベタ印字部の画像を出力するようにした。印刷したブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、重色の各色のベタ印刷部についてテープ剥離試験を実施した。
＜テープ剥離＞
印刷サンプルに幅１８ｍｍのセロハン粘着テープを各色の印刷部にむらがないように貼りつけ、１８０度剥離で５ｍｍ／秒の速さでゆっくりとテープを剥がした。剥離後のトナーのシートへの定着度合いを目視により判定し、以下の基準で４段階評価を行った。表１には各画像部の中で最も評価の低いものを記載した。
◎：各色全くトナーが剥離しない。
○：各色共にトナーがシートの上に大部分残っている。
△：一部の色でトナーがシートから剥がれ、印刷部に白く抜けた部分がある。
×：各色共にトナーがシートから剥がれ、印刷部の白く抜けた部分が目立つ。
【００４３】
＜鉛筆筆記性と消しゴム消去性＞
電子写真用記録シートについて、ＨＢの鉛筆で３ｃｍの直線を描き、トンボ社製ＭＯＮＯ消しゴムにて５往復摩擦して消去した。
（筆記性）
◎：非常に濃く筆記できる。
○：濃く筆記できる。
△：薄く筆記できる。
×：非常に薄く筆記できる。
（消しゴム消去性）
◎：非常にきれいに消去できる。
○：きれいに消去できる。
△：筆記した直線が少し残る。
×：筆記した直線がはっきりと残る。
【００４４】
【表１】
2010107804.tif 000002
【００４５】
＜評価結果＞
実施例１から５は軽質炭酸カルシウムを填料として１５部配合し、炭酸カルシウム付着量を２．５ｇ／ｍ２として、各種塗工方法で作成したものであるが、いずれも艶消しの外観と良好なテープ剥離試験の結果が得られ、特にエアナイフ、フィルムプレス、カーテン方式を採用した実施例３から５は白紙光沢度が低下してより非塗工紙に近い風合いとなった。実施例６は炭酸カルシウム付着量を０．５ｇ／ｍ２と減らしたことにより、白紙光沢度は低下してより好ましくなった。一方でテープ剥離試験の評価はやや低下した。実施例７は填料を焼成カオリンとしたことで、炭酸カルシウム付着量が０．５ｇ／ｍ２ながらもテープ剥離試験の結果が改善した。実施例１０と１１は、実施例１と粒子径が異なる重質炭酸カルシウムと軽質炭酸カルシウムを付着させた例であるがテープ剥離試験の結果は良好であった。実施例８と９は、白紙光沢とテープ剥離強度を損なわない範囲で炭酸カルシウムに、カオリンまたは有機顔料を混合して付着させた例である。比較例１は炭酸カルシウム付着量が本発明の０．５ｇ／ｍ２より少ない結果、テープ剥離強度を損なってしまった。比較例２は炭酸カルシウム付着量が本発明の３．０ｇ／ｍ２を超えており、テープ剥離試験の結果は非常に良好である。白紙光沢度も２５％であるが、炭酸カルシウムが過剰に付着したことにより平滑感が増してしまい、その結果非塗工紙のような質感を得ることできておらず発明の対象にはならない。また、鉛筆筆記性と消去性にも劣った。比較例３は炭酸カルシウム付着量が２．５ｇ／ｍ２であるが、強めのカレンダー処理によって白紙光沢度を３０％としたことにより非塗工紙のような艶消しの面感が損なわれ、マットコート紙のような外観となってしまった好ましくない例である。また、平滑性が増してしまったことで鉛筆筆記性と消去性も良好ではない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明における電子写真用記録シートは、湿式電子写真用記録シートとしての使用に留まらず、乾式電子写真、オフセット印刷、グラビア印刷、熱転写、インクジェット等の他の印刷方式に使用することもできる。