(57)【要約】【課題】ジャムトラブルの発生が少なく、且つ、紙粉の発生が少ない電子写真用転写紙を製造する方法を提供する。【解決手段】原紙に、固形分濃度が１２〜２０重量％である澱粉水溶液を、プレーンロッドを用いたロッドメタリング塗工方式によりサイズプレスを行うことにより、高品質な電子写真用転写紙を良好な操業性で得ることができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真用転写紙において、固形分濃度が１２〜２０重量％である澱粉系水溶液を、プレーンロッドを用いたロッドメタリング方式によるサイズプレス装置を用いて、原紙に塗布、乾燥を行う電子写真用転写紙の製造方法。
【請求項２】
前記原紙の密度が０．５０〜０．７０ｇ／ｃｍ3である、請求項１に記載の電子写真用転写紙の製造方法。
【請求項３】
前記澱粉が、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉である、請求項１〜２に記載の電子写真用転写紙の製造方法。
【請求項４】
前記プレーンロッドの直径が３０〜５０ｍｍである、請求項１〜３のいずれかに記載の電子写真用転写紙の製造方法。
【請求項５】
前記サイズプレス装置での操業速度が１２００ｍ／分以上であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の電子写真用転写紙の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真用転写紙の製造に関する。特に、曲げこわさが向上することによりコピー搬送時に、複写機内でのジャムトラブルの発生が少なく、且つ、高い表面強度を有する事により紙粉の発生が少ない、印刷品質に優れる電子写真用転写紙を製造・提供することに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＰＰＣ用紙やレーザービームプリンタ用紙等の電子写真用転写紙は、電子写真印刷方式で印字される複写機やレーザービームプリンタ等の使用に耐えうることが最重要品質であり、ジャムトラブルに関係するコピー後カールや曲げこわさに対する要求は極めて厳しい。また、最近では長時間印字を行うことが増えてきているため、紙粉堆積による画像不良等の問題も重要視されている。 
その一方、近年、地球環境問題の重要性が認識され、世界的に森林資源保護に取り組んでおり、我が国においても省資源、リサイクル化対策が積極的に進められている。転写紙の環境対応策としては、古紙の使用及び古紙の配合増、用紙の両面使用、軽量化等が考えられる。そして、転写紙への古紙使用をしたものとしては、古紙パルプの量と化学パルプの量、水分含水量を規定したもの（特許文献１参照）、古紙パルプとメカニカル（機械）パルプの比率を規定したもの（特許文献２参照）、上質パルプと古紙パルプの比率を規定したもの（特許文献３参照）、古紙パルプの量と化学パルプの量、横方向の伸縮率を規定したもの（特許文献４参照）などが開示されている。だが、このような軽量化、古紙パルプ高配合化が進むと、曲げこわさの低下によるジャムトラブルや、コピー機内で発生する紙粉などが問題点となってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２９６９３６８号公報
【特許文献２】特開平５−２３９７９２号公報
【特許文献３】特開平５−３４１５５５号公報
【特許文献４】特許第３００３３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この様な状況を鑑みて、本発明が解決しようとする課題は、曲げこわさが良好なことによりコピー搬送時に複写機内のジャムトラブルの発生が少なく、且つ、表面強度が強く電子写真印字時に紙粉発生が少ない、電子写真用転写紙を製造・提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記の課題について鋭意検討を重ねた結果、特定の条件によって電子写真用転写紙を製造することにより、本発明を完成させるに至った。すなわち本発明は、原紙に、固形分濃度が１２〜２０重量％である澱粉水溶液を、プレーンロッドを用いたロッドメタリング塗工方式によるサイズプレス装置で塗布、乾燥を行うことによる電子写真用転写紙の製造方法である。  
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、印刷時に、ジャムトラブルが少なく、且つ、紙粉発生が少ない電子写真用転写紙を、操業性を低下させることなく製造できる。本発明の方法は、低密度の原紙にも適しているから、本発明の方法を用いれば、低密度の原紙を用いて嵩高の電子写真用転写紙を製造することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
原紙の抄造
本発明においては、原紙の原料パルプとして、化学パルプ（針葉樹の晒クラフトパルプ（NBKP）または未晒クラフトパルプ（NUKP）、広葉樹の晒クラフトパルプ（LBKP）または未晒クラフトパルプ（LUKP）等）、機械パルプ（グラウンドウッドパルプ（GP）、リファイナーメカニカルパルプ（RGP）、サーモメカニカルパルプ（TMP）、ケミサーモメカニカルパルプ（CTMP）等）、脱墨パルプ（DIP）などを単独または任意の割合で混合して使用することができる。本発明においては、脱墨パルプ（DIP）をパルプ重量当たり、３０重量％以上、更には５０重量％以上配合しても、曲げこわさの低下が少なく、ジャムトラブルや紙粉の発生を抑えることができる。
【０００８】
原紙の抄造においては、公知の填料を任意に使用でき、例えば、ホワイトカーボン、タルク、重質炭酸カルシム、軽質炭酸カルシウム、クレー、シリカ、軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物、カオリン、焼成カオリン、デラミカオリン、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、酸化亜鉛、酸化チタン、ケイ酸ナトリウムの鉱産による中和で製造される非晶質シリカ等の無機填料や、尿素−ホルマリン樹脂、メラミン系樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂などの有機填料を単用又は併用できる。この中でも、中性抄紙やアルカリ抄紙における代表的な填料である炭酸カルシウムや軽質炭酸カルシウムーシリカ複合物が好ましく使用され、特に好ましくは凝集型の紡錘状軽質炭酸カルシウム、あるいは凝集型の紡錘状軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物（ＣａＣＯ3／ＳｉＯ2＝３０／７０〜７０／３０）を使用することが低密度、軽量化等の点から好ましい。紙中填料率は特に制限されないが、１０〜４０固形分重量％が好ましく、１２〜３５固形分重量％がさらに好ましい。
【０００９】
本発明に用いられる原紙の抄造に際しては、公知の製紙用添加剤を使用することができる。例えば、硫酸バンドや各種のアニオン性、カチオン性、ノニオン性あるいは、両性の歩留まり向上剤、濾水性向上剤、紙力増強剤や内添サイズ剤等の抄紙用内添助剤を必要に応じて使用することができる。更に、染料、蛍光増白剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等も必要に応じて添加することができる。
【００１０】
本発明において原紙の抄造は、長網抄紙機、ギャップフォーマ、ハイブリッドフォーマ（オントップフォーマ）など公知の抄紙機にて行うことができる。その抄造条件は特に規定されるものではなく、抄紙時のｐＨは酸性、中性、アルカリ性のいずれでも良い。
【００１１】
本発明の他の好ましい様態において、原紙の密度は０．５ｇ／ｃｍ3〜０．８ｇ／ｃｍ3であり、より好ましくは０．６〜０．７ｇ／ｃｍ3である。また、原紙の密度を０．７ｇ／ｃｍ3以下とすることにより、軽量な電子写真用転写紙を製造することができる。通常、低密度の原紙を用いれば、電子写真用転写紙の曲げこわさは悪化し、紙粉も増加する傾向にあるが、本発明の方法を用いれば、低密度の原紙であっても良好な強度を有する電子写真用転写紙を、高い操業性で製造することができる。
【００１２】
また、本発明の方法は、曲げこわさの強い電子写真用転写紙を製造することが出来るので、比較的坪量が低い原紙を用いる態様において特に優位性が高く、好適である。具体的には、本発明における原紙の坪量は、４５〜７２ｇ／ｍ2が好ましく、より好ましくは４５〜６４ｇ／ｍ2で、更に好ましくは５０〜    ６０ｇ／ｍ2ある。
【００１３】
原紙へのサイズプレス
本発明では、曲げこわさ、表面強度を向上させるために、原紙に、１２〜２０重量％という高濃度の澱粉水溶液を、溝のないプレーンロッドを用いたロッドメタリング方式によりサイズプレスする。
【００１４】
一般に、サイズプレス工程としては、２ロール方式による塗布と、フィルム転写方式による塗布が知られている。２ロール方式は、２本のロールで紙をはさみ込み、２本のロールの間に形成されるニップ部に塗液を供給して塗液溜りを作り、紙に塗液を塗布する方式である。２ロール方式では、塗液溜りに原紙をひたすため原紙が塗液を吸収し、一定の厚さの塗層を形成させるためには比較的多量の塗液が必要となる。その際、塗液濃度が高すぎると粘度が上昇し、良好な塗布適性が得られ難いため、塗液濃度を低めに設定せざるを得ないが、塗液濃度が低くなると、一定塗布量を付着させるために大量の水を紙に付与することとなり、製造される紙にシワが発生したり、原紙の強度が損なわれて断紙頻度が高くなったり、乾燥負荷が増すことによって抄速が充分に上げられなくなるなどの弊害を生じる。
【００１５】
一方、フィルム転写方式は、予め塗液の薄膜を形成させ、これを紙に転写する方式である。本発明では、２ロール方式ではなく、フィルム転写方式を採用することにより、シワの発生のない高品質な電子写真用転写紙を、原紙強度を損なうことなく、比較的高い抄速で得ることができる。
【００１６】
フィルム転写方式としては、ゲートロール型方式（GRSP：Gate Roll Size Press）とロッドメタリング型方式（RMSP：Rod Metered Size Press）が知られている。ゲートロール型方式とは、２つのロールの間に作られた液溜り部から、直接あるいは１個以上のロールを介してアプリケータロールに塗液の薄膜を形成させ、これを紙に転写する方式である。ゲートロール型方式は、２ロール方式と比較して塗液濃度を高くすることができるが、塗液の粘性あるいは塗布速度によってはボイリングと呼ばれる液溜り部の波うち現象が起こり、均一な塗布ができなくなることがある。
【００１７】
一方、ロッドメタリング方式とは、塗液を塗液ボックスから供給し、余分な塗液をロッド（棒）で掻き取ることにより一定量の塗液の薄膜をアプリケーターロールに形成させ、これを紙に転写する方式である。本発明では、フィルム転写方式の中でも、ゲートロール型方式ではなく、ロッドメタリング方式を採用することにより、ボイリングなどの操業上の問題を引起さずに、高品質な電子写真用転写紙を得ることができる。
【００１８】
さらに、ロッドメタリングサイズプレスを行なう際には、溝付きのグルーブドロッドを用いる場合と溝の無いプレーンロッドを用いる場合とがあるが、本発明は、この中でも特にプレーンロッドを用いることにより、表面強度に優れ、良好な操業性を有する電子写真用転写紙を製造することができることを見い出したものである。
【００１９】
すなわち、本発明は、原紙へのサイズプレス工程において、フィルム転写方式の一種であるロッドメタリング型方式を採用し、特にプレーンロッドを用いて、１２〜２０重量％という高濃度の澱粉水溶液を原紙に塗布することにより、表面強度に優れる電子写真用転写紙を良好な操業性で製造できることを見いだしたものである。本発明のサイズプレス工程に用いられる澱粉水溶液の濃度（１２〜２０重量％）は、通常のサイズプレス工程で用いられる澱粉水溶液の濃度（０．５〜３％程度）に比べて非常に高い。従来は、本発明のように高濃度の澱粉水溶液を用いれば、均一に塗布することが困難であり、紙のプロファイルが悪くなって紙の品質が低下していたが、本発明では、こうした高濃度の澱粉水溶液を、ロッドメタリング型方式の特にプレーンロッドを用いた塗布と組み合わせることにより、品質を低下させずに塗布できることを見いだしたのである。すなわち、本発明は、従来用いられてこなかった高濃度の澱粉水溶液を用いて、特定の方式（ロッドメタリングサイズプレス、かつプレーンロッド）で塗布することにより、強い曲げこわさを有し、表面強度の強い電子写真用転写紙を製造することを可能にした。
本発明により良好な結果が得られる理由については、以下のように考えられる。
【００２０】
本発明におけるサイズプレス工程では、固形分濃度１２〜２０重量％という非常に高濃度でかつ高粘度の澱粉水溶液をサイズプレスするため、澱粉水溶液の原紙への浸透が抑制され、澱粉が原紙の紙層表面により多くとどまることとなり、原紙表面の微細繊維や填料をより強固に固定するものと思われる。これにより、特に低密度な原紙であっても、高い表面強度が得られると考えられる。
【００２１】
また、本発明では、ロッドメタリングサイズプレスにおいて、プレーンロッドを用いており、溝付きのグルーブドロッドを用いる場合と比べて、アプリケーターロールに形成されるサイズ液の膜厚が薄くなっており、原紙に転写されるサイズ液の液量も少なくなっており、さらに、上記のとおり、高濃度の澱粉水溶液（サイズ液）を用いることにより、サイズ液の原紙への浸透も抑えられている。したがって、本発明では、サイズプレス工程における原紙の過度の湿潤が抑えられている。一般に、パルプは湿潤から乾燥を経ることにより弾性が低下することが知られているが、本発明では、上記のとおり、原紙の過度の湿潤が抑制されているから、原紙を乾燥させる際のパルプの弾性の低下が抑えられていると考えられる。この効果により、本発明の原紙層は、高い弾性を有しており、そのため曲げこわさが向上し、コピー搬送時の複写機内のジャムトラブルの発生が少なくなると考えられる。本発明の方法では、原紙への塗料の浸透を抑え、かつ紙の表面により多くの澱粉をとどまらせることができるから、低密度な原紙や、吸水性の高い原紙を用いた場合であっても、高い表面強度と強い曲げこわさを有する電子写真用転写紙を製造する事が出来る。
【００２２】
また、本発明では、上記のとおり、原紙のパルプの弾性の低下が抑えられているため、原紙が高い引張り強度を保持しており、抄造時の原紙の断紙頻度が少ない。さらに、本発明では、ロッドメタリングサイズプレスを用いるので、ボイリングが発生しない。さらに、本発明では、高濃度の澱粉水溶液をサイズプレスするから、乾燥負荷も小さい。これらの理由などから、本発明の方法では、高い操業性で電子写真用転写紙を得ることができると考えられる。
【００２３】
以上のとおり、本発明の方法は、サイズ液の原紙への過度の浸透を抑え、それにより原紙の湿潤を抑制し、さらに、高濃度の澱粉水溶液の使用により、澱粉が紙の表面により多くとどまることから、高い曲げこわさと表面強度とを有する電子写真用転写用紙を、良好な操業性で製造することができると考えられる。本発明の方法は、低密度で吸水性の高い原紙にも有効であるから、嵩高な電子写真用転写用紙の製造に特に適している。
【００２４】
本発明に用いられるプレーンロッドの直径は、塗液（サイズ液）のフィルム形成能を考慮すれば、３０ｍｍ以上であることが好ましい。一方、プレーンロッドの直径には特に上限ないが、ロッドの直径を５０ｍｍより大きくしても効果は変わらないため、通常、５０ｍｍ以下のロッドが用いられる。
【００２５】
本発明においては、サイズプレスにおける澱粉水溶液の固形分濃度を１２〜２０重量％とする必要がある。これ以外の範囲の濃度の澱粉水溶液を用いると、強い曲げこわさ、表面強度、及び良好な操業性の両立が得られないばかりではなく、例えば、１２重量％以下の濃度では十分なハイシェア粘度が得られないので、原紙に設ける必要な塗布量を得ることができず、また２０重量％以上では、ハイシェア粘度が上昇することにより操業性が悪化する。
本発明のサイズプレスによる澱粉の塗布量は、（その他、紙粉）強度の付与を考慮すれば、原紙片面当たり０．５〜１．５ｇ／ｍ2程度が望ましい。
【００２６】
サイズプレスに用いられる澱粉の種類としては、酸化デンプン、尿素リン酸エステル化デンプンなどのエステル化デンプン、酵素変性デンプン、ヒドロキシエチルエーテル化デンプンなどのエーテル化デンプン、及びそれらをフラッシュドライして得られる冷水可溶性デンプン等を挙げることができ、これらを単独で又は混合して使用することができる。好ましい澱粉としては、酸化デンプン及びヒドロキシエチルエーテル化デンプンを挙げることができ、特に、流動性、フィルム形成性、耐老化性の点から、ヒドロキシエチルエーテル化デンプンが好ましい。
【００２７】
サイズプレス装置の操業速度は１２００ｍ／分以上が好ましく、１３００ｍ／分以上がより好ましい。本発明によれば、断紙やサイズ量の制御不良、ストリークなどのトラブルが抑制され、安定した操業が可能になるため、本発明は、操業性の問題が重要となる高速操業に特に適している。
本発明においては、澱粉を塗布した表面上に、顔料及び接着剤を主成分とする塗工液を一層以上塗工することにより、曲げこわさに優れ、紙粉の発生も抑えられ、印刷適性に優れたオンデマンド印刷用紙を得る事ができる。
【実施例】
【００２８】
以下、本発明について、実施例を挙げて詳細に説明するが、本発明はこれらによりなんら限定されるものではない。なお、特に断らない限り、本明細書において、部および％はそれぞれ重量部および重量％を示し、数値範囲はその端点を含むものとして記載される。
【００２９】
本実施例で用いた塗工液及び得られた印刷用塗工紙についての評価法は、以下の通りである。
【００３０】
（１）原紙の密度：JIS P8118に準じて測定した。
【００３１】
（２）曲げこわさ： JIS P8125に準じて測定した。
（３）高速操業性：操業速度１３００ｍ／分において、サイズプレスにおけるボイリング及び断紙程度について、総合的に評価した。操業性が極めて良好なものを◎、操業性が良好であり十分に許容範囲内であるものを○、操業性が良好ではなく許容できないものを△、操業が困難であるものを×とした。
（４） ジャム回数、紙粉の評価方法
富士ゼロックス製複写機V i v a c e 5 5 5を用い、A 4横目通紙で5 5枚／ 分の速度で、モノクロ印字を行い、1 0 0 0枚印字した。その時のジャム発生回数について、ジャムがほとんど起こらずに印字が行われるものを◎、ジャムの発生が十分に許容範囲内であるものを○、ジャムの発生が頻発し許容できないものを△、ジャムのため印刷が出来ないものを×とした。また、ドラム上の紙粉について、ドラム紙粉の発生がほとんどないものを◎、紙粉が発生するも十分に許容範囲内であるものを○、紙粉が大量に発生し許容できないものを△、紙粉のため印刷が困難なものを×とした。
【実施例１】
【００３２】
パルプ配合を広葉樹ケミカルパルプ３０％、針葉樹ケミカルパルプ１０％、脱墨パルプ６０％とし、内添薬品としてサイズ剤を対パルプ０．１５％、カチオン化澱粉を対パルプ０．３％、湿潤紙力剤を対パルプ０．５％とし、填料として炭酸カルシウムを対パルプ１１％配合し、硫酸バンドを添加してｐＨ７．９として紙料を調成した。この紙料を用いて、抄紙速度１３００ｍ／分でツインワイヤーオントップ型抄紙機にて抄紙し、酸化澱粉１００部からなる澱粉系水溶液（固形分濃度１５％）を、直径が４０ｍｍのプレーンロッドを使用したロッドメタリングサイズプレスコータにて、片面あたり固形分で０．８ｇ／ｍ2となるように両面に塗布、乾燥して坪量６４ｇ／ｍ２の電子写真用転写紙を得た。
【実施例２】
【００３３】
実施例１において、広葉樹ケミカルパルプ３０％、針葉樹ケミカルパルプ１０％、脱墨パルプ３０％、広葉樹サーモメカニカルパルプ３０％とした以外は、実施例１と同様の方法で電子写真用転写紙を得た。
【実施例３】
【００３４】
実施例１において、サイズプレスに用いた酸化澱粉水溶液の固形分濃度を１２％に変更した以外は、実施例１と同様の方法で電子写真用転写紙を得た。
【実施例４】
【００３５】
実施例１において、サイズプレスに用いた酸化澱粉水溶液の固形分濃度を１８％に変更した以外は、実施例１と同様の方法で電子写真用転写紙を得た。
【実施例５】
【００３６】
実施例１において、サイズプレスに用いた澱粉の種類を酸化澱粉からヒドロキシエチルエーテル化澱粉に変更した以外は、実施例１と同様の方法で電子写真用転写紙を得た。
【００３７】
[比較例１]
実施例１において、サイズプレスに用いた酸化澱粉水溶液の固形分濃度を１０％に変更した以外は、実施例１と同様の方法で電子写真用転写紙を得た。
【００３８】
[比較例２]
実施例１において、サイズプレスに用いた酸化澱粉水溶液の固形分濃度を２２％に変更した以外は、実施例１と同様の方法で電子写真用転写紙を得た。
【００３９】
[比較例３]
実施例１において、ロッドメタリングサイズプレスコータにおけるロッドを、溝のないプレーンロッドから溝幅０．２ｍｍの溝付（グルーブド）ロッドに変更し、サイズプレスに用いた澱粉水溶液の固形分濃度を８％に変更した以外は、実施例１と同様の方法で電子写真用転写紙を得た。
【００４０】
[比較例４]
実施例１において、サイズプレス方式をロッドメタリングプレスコータからゲートロールコータに変更した以外は、実施例１と同様の方法で電子写真用転写紙を得た。
【００４１】
[比較例５]
実施例１において、サイズプレス方式をロッドメタリング方式から２ロールのポンド式に変更し、サイズプレスに用いた澱粉水溶液の固形分濃度を４％に変更した以外は、実施例１と同様の方法で電子写真用転写紙を得た。
【００４２】
【表１】
2010237613.tif 000002
【００４３】
【表２】
2010237613.tif 000003
【００４４】
表１及び２に評価結果を示す。表から明らかなように、０．６〜０．７ｇ／ｃｍ3という比較的低密度の原紙を用いた場合でも、サイズプレスにおける澱粉水溶液の固形分濃度を１２〜２０％にし、かつプレーンロッドを用いたロッドメタリングサイズプレス方式にて塗工することにより、低密度ながら、曲げこわさが強くジャム発生回数が少なく、且つ、表面強度が強く紙粉の量が少ない電子写真用転写紙を安定した操業性を保ちながら製造することができることが確認された。比較例１は、曲げこわさ、ジャムリング、紙粉量に劣り、比較例２〜５は、高速操業性に劣るものである。