(57)【要約】【課題】電子写真方式のプリンター、ファックス、複写機、オンデマンド印刷機により印刷することができ、優れた折り加工適性と耐ブリスター性を有する電子写真用塗工紙を提供する。【解決手段】原紙の両面に一層以上の顔料を主体とした塗工層を設けた電子写真用塗工紙において、フィルムにしたときのＪＩＳ  Ｋ７１１３に準拠する引張破壊強さが９．８×１０6Ｐａ以上でかつ引張破壊伸びが１５０％以上である接着剤が、平均の比表面積がＨｃｍ2／ｇである顔料１００質量部に対して、以下の式で示されるＭ質量部に限定して塗工層に含有することを特徴とする電子写真用塗工紙。０．０００５×Ｈ≦Ｍ≦０．００１５×Ｈ【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
原紙の両面に一層以上の顔料を主体とした塗工層を設けた電子写真用塗工紙において、フィルムにしたときのＪＩＳ  Ｋ７１１３に準拠する引張破壊強さが９．８×１０6Ｐａ以上でかつ引張破壊伸びが１５０％以上である接着剤が、平均の比表面積がＨｃｍ2／ｇである顔料１００質量部に対して、以下の式で示されるＭ質量部に限定して塗工層に含有することを特徴とする電子写真用塗工紙。
０．０００５×Ｈ≦Ｍ≦０．００１５×Ｈ
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真用塗工紙に関するものである。さらに詳しくは、電子写真方式のプリンター、ファックス、複写機、オンデマンド印刷機により印刷することができ、優れた折り加工適性と耐ブリスター性を有する電子写真用塗工紙に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による出力は、パーソナルコンピューターからの印刷やオンデマンド印刷の広がりにより、急速に拡大している。
【０００３】
これまで、高級なアウトプットメディアとしては、昇華型熱転写方式が先行しており、医療における画像処理分野などで使用されてきたが、価格が高いことと印刷処理時間が長いことが普及の大きな問題点であった。
【０００４】
最近になって、解像度の飛躍的な向上とインク滴の微細化技術が相まって、インクジェットプリント方式が写真画質に近づきつつあり、そのランニングコストの安さから幾つかのフォトシステムが市販されるに至っている。しかし、インクジェット方式は安価ではあるが、印刷処理に時間が掛かるという問題は解決されていない。
【０００５】
比較的安価で印刷処理時間の短い電子写真方式は、従来のテキスト中心のアウトプットだけでなく、ビジュアルを重視したフルカラーのアウトプット方式として注目されている。電子写真方式においても解像度向上とトナーの微細化技術が確実に進行しており、その活発な開発状況から、やがてはインクジェットプリント方式やオフセット印刷方式に近づいていくと予測されている。電子写真方式は、半導体材料の上に、オリジナルの潜像を形成し、これをトナーによって目に見えるトナー像を形成する。このトナー像は負または正の電荷を有しており、これとは逆の電荷を持つ受像材上に転写される場合と、一旦中間転写材に転写された後にさらに受像材上に転写される場合がある。受像材へのトナーの転写は、逆に帯電したトナーと受像材の静電力によっておこなわれるが、実際は半導体材料または中間転写体上にあるトナー像と、受像材同士が機械的圧力によって密着することも重要な役割を示している。最終的には、トナーは熱や圧力のどちらか、または両方の作用によって受像材上に定着される。そして、トナーの定着に熱が使用される場合、両面に塗工層を設けた用紙はその原紙中の水分蒸発に由来するブリスターが発生する懸念がある。また、印刷後直ちに折り加工をした場合に、乾燥してしまった塗工層が破壊されて折り割れとよばれる問題が生じる場合がある。
【０００６】
ブリスターの問題を解決するために、原紙の水分、原紙のＺ軸方向強度、そして用紙の透気度をある範囲の値に規定する提案が幾つかなされている。しかし、これらの対処方法は加熱乾燥を伴うオフセット輪転式印刷用紙において既に広く利用されている既知の手法であり、また用紙の透気性を向上させるためには、塗工量を減らす、もしくは一般的に使用されている接着剤の添加量を減らすといった手法がとられている。前者は用紙の風合いや印刷品質の低下が起こりやすく、また後者は折り加工など塗工層に強い応力がかかる場合の塗工層の破壊が懸念される（例えば、特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特許第２７４５４３１号公報
【特許文献２】特許第２６７６２９１号公報
【特許文献３】特開２００３−２０２６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、電子写真用塗工紙に関するものである。さらに詳しくは、電子写真方式のプリンター、ファックス、複写機、オンデマンド印刷機により印刷することができ、優れた折り加工適性と耐ブリスター性を有する電子写真用塗工紙を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記に鑑み鋭意研究した結果、本発明の電子写真用塗工紙を発明するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の電子写真用塗工紙は、原紙の両面に一層以上の顔料を主体とした塗工層を設けた電子写真用塗工紙において、フィルムにしたときのＪＩＳ  Ｋ７１１３に準拠する引張破壊強さが９．８×１０6Ｐａ以上でかつ引張破壊伸びが１５０％以上である接着剤を、平均の比表面積がＨｃｍ2／ｇである顔料１００質量部に対して、以下の式で示されるＭ質量部に限定して塗工層に含有することを特徴とするものである。
０．０００５×Ｈ≦Ｍ≦０．００１５×Ｈ
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電子写真用塗工紙は、乾式および湿式トナーを用いた電子写真方式のプリンター、ファックス、複写機、オンデマンド印刷機により印刷することができ、優れたトナー転写性を有する、塗工タイプの電子写真用塗工紙である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の電子写真用塗工紙について、詳細に説明する。
【００１２】
本発明においては、原紙の両面に一層以上の顔料を主体とした塗工層を設けた電子写真用塗工紙において、フィルムにしたときのＪＩＳ  Ｋ７１１３に準拠する引張破壊強さが９．８×１０6Ｐａ以上でかつ引張破壊伸びが１５０％以上である接着剤を平均の比表面積がＨｃｍ2／ｇである顔料１００質量部に対して以下の式で示されるＭ質量部に限定して塗工層に含有することで、優れた折り加工適性と耐ブリスター性を同時に付与することができる。
０．０００５×Ｈ≦Ｍ≦０．００１５×Ｈ
【００１３】
引張破壊強さと引張破壊伸びの両方、もしくは片方が該規定値を下回った場合、折り加工の際に生じる塗工層への応力に対し塗工層が破壊され易くなる。ここで接着剤のフィルムは打ち抜きまたは型への流し込みなどにより形成する。形状はフィルムの機械的特性や測定機械に適したものが好ましい。例えば、ＪＩＳ  Ｋ７１１３に記載される１号形試験片などの形状があげられる。
【００１４】
該接着剤は与えた式によって規定した質量部数を添加することで効果的に折り加工適性と耐ブリスター性を発揮する。添加する質量部数を規定するのに塗工層に含まれる顔料の比表面積を用いることで、どのような形状の顔料を使用して場合にも適切に配合部数を規定できるようにした。ここで規定される配合部数を下回った場合には、折り加工適正が損なわれ、また上回った場合には耐ブリスター性が劣ることになる。
【００１５】
本発明において、塗工層に使用する接着剤は、使用する顔料や原紙に対して接着性を発現するものが好ましく、スチレンブタジエン共重合体ラテックス；ポリビニルアルコールまたはその誘導体が好ましい。その他には、酸化澱粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉、燐酸エステル化澱粉などの澱粉誘導体；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セルロース誘導体；カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白；ポリビニルピロリドン、無水マレイン酸樹脂、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体などの共役ジエン系共重合体ラテックス；アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルの重合体または共重合体などのアクリル系重合体ラテックス；エチレン−酢酸ビニル共重合体などのビニル系重合体ラテックス；あるいはこれら各種重合体のカルボキシル基などの官能基含有単量体による官能基変性重合体ラテックス；あるいはこれら各種重合体にカチオン性基を用いてカチオン化したもの、カチオン性界面活性剤にて重合体表面をカチオン化したもの、カチオン性ポリビニルアルコール下で重合し重合体表面に該ポリビニルアルコールを分布させたもの、カチオン性コロイド粒子の懸濁分散液中で重合を行い、重合体表面に該粒子が分布しているものなど；メラミン樹脂、尿素樹脂などの熱硬化合成樹脂などの水性接着剤；ポリメチルメタクリレートなどのアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルの重合体または共重合体樹脂；ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、アルキッド樹脂などの合成樹脂系接着剤などを挙げることができ、単独もしくは混合して使用できる。
【００１６】
本発明において、塗工層に使用する顔料としては、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、デラミネーティッドカオリン、焼成カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、合成非晶質シリカ、コロイダルシリカ、カチオン修飾したコロイダルシリカ、水酸化アルミニウム、アルミナ、アルミナ水和物、リトポン、ゼオライト、加水ハロサイト、水酸化マグネシウムなどの白色無機顔料、有機顔料などが挙げられる。有機顔料は中空の形状をしているものも好適に使用される。
【００１７】
塗工する装置としては、コンベンショナルサイズプレス、ゲートロールサイズプレス、あるいはメタードフィルムトランスファー方式のサイズプレス、ロッドコーター、ビルブレード、ショートドウェルコーター、ブレードコーター、エアナイフコーター、カーテンコーター、スプレーコーターなどを好適に用いることができる。塗工紙としてふさわしい風合いを出すために、塗工量は乾燥した状態の質量で３〜３０ｇ／ｍ2が望ましい。
【００１８】
本発明の電子写真用塗工紙を製造する際に、使用できるパルプとしては、ＮＢＫＰ、ＬＢＫＰ、ＮＢＳＰ、ＬＢＳＰ、ＧＰ、ＴＭＰなどの他に、ケナフやバガスなどの非木材パルプや古紙パルプが挙げられ、必要に応じて単独あるいは併用して用いられる。塗工紙の圧縮率を高めるために、嵩高効果のある、ＧＰ、ＴＭＰなどの機械パルプ、半機械パルプ、ケナフ、バガスの非木材パルプ、リヨセル、セルロースなどの再生セルロース系繊維を全量もしくは部分的に使用することもできる。
【００１９】
なお、本発明で言う古紙パルプの原料としては、（財）古紙再生促進センターの古紙標準品質規格表に示されている、上白、罫白、クリーム白、カード、特白、中白、模造、色白、ケント、白アート、特上切、別上切、新聞、雑誌などが挙げられる。さらに具体例としては、情報関連用紙である非塗工コンピュータ用紙、感熱紙、感圧紙などのプリンター用紙、およびＰＰＣ用紙などのＯＡ古紙、アート紙、コート紙、微塗工紙、マット紙などの塗工紙、あるいは上質紙、色上質、ノート、便箋、包装紙、ファンシーペーパー、中質紙、新聞用紙、更紙、スーパー掛け紙、模造紙、純白ロール紙、ミルクカートンなどの非塗工紙などの紙や板紙の古紙で、化学パルプ紙、高歩留りパルプ含有紙などが使用されるが、印字、複写、印刷、非印刷を問わず特に限定されるものではない。
【００２０】
本発明において、使用できる内添填料としては、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、デラミネーティッドカオリン、焼成カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、合成非晶質シリカ、コロイダルシリカ、カチオン修飾したコロイダルシリカ、水酸化アルミニウム、アルミナ、アルミナ水和物、リトポン、ゼオライト、加水ハロサイト、水酸化マグネシウムなどの白色無機顔料、有機顔料などが挙げられる。有機顔料は中空の形状をしているものも好適に使用される。
【００２１】
本発明の電子写真用塗工紙を製造する際に使用する内添サイズ剤としては、例えば、酸性抄紙の場合には、ロジンサイズ剤、中性抄紙の場合には、アルキルケテンダイマー、アルケニル無水コハク酸、中性ロジンサイズ剤、カチオン性スチレンアクリルなどが挙げられる。
【００２２】
本発明の電子写真用塗工紙を製造する際に使用する紙料中には、この他に、本発明の所望の効果を損なわない範囲で、従来から使用されている歩留まり向上剤、各種のアニオン性、ノニオン性、カチオン性あるいは両性の濾水向上剤、紙力向上剤などの抄紙用内添助剤が必要に応じて適宜選択して使用される。例えば、各種澱粉、およびポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、ポリアミン、ポリアミド・ポリアミン、尿素ホルマリン樹脂、メラミンホルマリン樹脂、植物ガム、ポリビニルアルコール、ラテックス、ポリエチレンオキサイド、ポリアミド樹脂の内の１種あるいは２種以上が適宜組み合わされて使用される。
【００２３】
本発明の電子写真塗工紙の抄紙方法において、抄紙機は、長網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機、コンビネーション抄紙機、丸網抄紙機、ヤンキー抄紙機など製紙業界で公知の抄紙機を適宜使用できる。
【００２４】
原紙の表面には、酸化澱粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉、カチオン澱粉、燐酸澱粉、燐酸エステル化澱粉などの加工澱粉、変性澱粉、カゼイン、ポリビニルルアルコールなどのバインダー、スチレン／アクリル酸系共重合体、スチレン／メタアクリル酸系共重合体、アクリロニトリル／ビニルホルマール／アクリル酸エステル共重合体、スチレン／マレイン酸共重合体などの表面サイズ剤、エチレン−尿素樹脂などの寸法安定化剤、塩化ナトリウム、塩化カリウムなどの無機導電剤、有機導電剤、界面活性剤、染料を、単独または混合して塗工することは勿論可能である。
【００２５】
原紙に塗工を施された後、平滑度、光沢度を得るためにスーパーカレンダー、ソフトニップカレンダー、多段ソフトニップカレンダー、マシンカレンダー、リウェットキャストなどを適宜使用することができる。
【００２６】
また、完成した電子写真用塗工紙には、強光沢、エンボス光沢、耐久性、耐候性、耐水性、耐油性、もしくは特定のトナーの転写性や定着性の向上を意図した化学的、物理的、光学的、電気的、磁力的処理を施すことができる。
【００２７】
塗工紙の厚さに特に制限はないが、通常坪量で４０〜３５０ｇ／ｍ2程度の紙が使用される。好ましくは坪量で７０〜２５０ｇ／ｍ2である。
【００２８】
本発明における電子写真用塗工紙は、コピー、プリンター、オンデマンド印刷機、ファックスなどの出力機用の乾式および湿式電子写真用塗工紙としての使用に留まらず、オフセット印刷用紙、グラビア印刷用紙、熱転写受像紙として使用することが可能である。また、印刷用途の面の反対面に、粘着剤層を塗工して、ラベル用途に適用することも可能である。
【実施例】
【００２９】
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。
【００３０】
（実施例１）〜（実施例４）および（比較例１）〜（比較例５）
＜原紙の作製＞
ＬＢＫＰ（濾水度４４０ｍｌｃｓｆ）                              ７０部
ＮＢＫＰ（濾水度４９０ｍｌｃｓｆ）                              ３０部
軽質炭酸カルシウム（原紙中灰分で表示）                            ９部
市販カチオン化澱粉                                            ０．７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整し、サイズプレスにより両面０．７０ｇ／ｍ2の酸化澱粉を付着させ、坪量１３０ｇ／ｍ2の原紙を抄造した。
【００３１】
＜塗工液＞
重質炭酸カルシウム（比表面積Ｈｃｍ2／ｇ）                     １００部
市販ポリアクリル酸系分散剤                                    ０．１部
接着剤（種類、引張破壊強さ、引張破壊伸びは表１中に記載）          Ｍ部
カルボキシメチルセルロース系増粘剤                            ０．１部
潤滑剤（ステアリン酸カルシウム系）                            ０．５部
蛍光増白剤（アミノスチルベンゼンのスルホン酸誘導体系）        ０．５部
水酸化ナトリウムにてｐＨ９．６に調製、塗工液とした。尚、重質炭酸カルシウムの比表面積Ｈと、接着剤の種類、引張破壊強さ、引張破壊伸び、および配合量Ｍは表１中に記載した。
【００３２】
原紙に上記配合の塗工液をブレード塗工装置にて片面当り塗工量１５．０ｇ／ｍ2になるように両面塗工、乾燥した。次いで、スーパーカレンダー処理し、実施例１〜４、比較例１〜５の塗工紙を得た。
【００３３】
上記により作製した実施例１〜４および比較例１〜５の塗工紙について、以下の測定方法により、折り加工適性および耐ブリスター性を評価した。その評価結果を表１に示す。尚、顔料の比表面積Ｈ、接着剤の引張破壊強さおよび引張破壊伸びの測定方法についても以下に示す。
【００３４】
１）折り加工適性
富士ゼロックス製、ドキュカラー１２５６ＧＡ機でＡ４縦目の白紙試料を５０枚横通しすることにより印刷した後、直ちに自動折り装置によって折り加工を実施した。折り線に上には画像は印刷されていない。折り割れの発生状況を以下の６段階で評価した。
「６」：折りわれの発生が全く無い。
「５」：折り割れの発生長さの合計が折り線の長さの０％を超えて５％以下である。
「４」：折り割れの発生長さの合計が折り線の長さの５％を超えて１０％以下である。
「３」：折り割れの発生長さの合計が折り線の長さの１０％を超えて３０％以下である。
「２」：折り割れの発生長さの合計が折り線の長さの３０％を超えて６０％以下である。
「１」：折り割れの発生長さの合計が折り線の長さの６０％を超えている。
サンプルの調湿環境および測定環境は２３℃、５０ＲＨ％である。
【００３５】
２）耐ブリスター性
富士ゼロックス製：ドキュカラー１２５６ＧＡ機でブラック、シアン、マゼンタ、イエローのソリッド画像をＡ４縦目の白紙試料を５０枚横通しすることにより印刷した。ブリスターの発生状況を以下の６段階で評価した。
「６」：ブリスターの発生が全く無い。
「５」：長さ３ｍｍ以下のブリスターがサンプル５０枚中1枚に見られる。
「４」：長さ３ｍｍ以下のブリスターがサンプル５０枚中2〜５枚に見られる。
「３」：長さ３ｍｍ以下のブリスターがサンプル５０枚中５枚を超えて見られるか、
長さ３ｍｍを超えるブリスターが５０枚中１枚に見られる。
「２」：長さ３ｍｍを超えるブリスターが５０枚中２〜５枚に見られる。
「１」：長さ３ｍｍを超えるブリスターが５０枚中５枚を超えて見られる。
サンプルの調湿環境および測定環境は３０℃、８０ＲＨ%である。
【００３６】
３）顔料の比表面積Ｈ
ブレーン空気透過装置により測定した。サンプルの調湿環境および測定環境は２３℃、５０ＲＨ%である。
【００３７】
４）接着剤の引張破壊強さおよび引張破壊伸び。
接着剤をフィルム状にして、厚み２００μｍ、縦５００ｍｍ、横２００ｍｍの形状とした。測定はＪＩＳ  Ｋ７１１３に準拠したオートグラフ装置を使用し、サンプルの調湿環境および測定環境は２３℃、５０ＲＨ%である。
【００３８】
【表１】
2006085005.tif 000002
【００３９】
評価：
実施例１〜４では、規定した範囲の引張破壊強さと引張破壊伸びを有する接着剤を、顔料の比表面積を考慮した上で適切な量を配合することで、非常に優れた折り加工適性と耐ブリスター性を同時に発現している。これに対して、比較例１〜３は、適切な引張破壊強さと引張破壊伸びでない接着剤を使用しており、その添加量を変えても折り加工適性と耐ブリスター性を同時に優れたレベルに設計できない例である。また、比較例４と５は規定範囲の引張破壊強さと引張破壊伸びを有する接着剤を使用しているが、前者は顔料の比表面積に対して適切な配合量よりも少ないため折り割れ適性が劣る例であり、後者は接着剤の配合量が規定よりも多いため耐ブリスター性を損なっている例である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
様々な印刷領域において、電子写真用塗工紙として用いることができる。