JP2008089796A

JP2008089796A - 電子写真用転写紙

Info

Publication number: JP2008089796A
Application number: JP2006268634A
Authority: JP
Inventors: Aya Kikuchi; 彩菊池; Hisahiro Omote; 尚弘表
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2008-04-17

Abstract

【課題】坪量が高い場合であっても、普通紙モードでトナーの定着不良が発生せず、鮮明な画像を得ることができる電子写真用転写紙を提供する。
【解決手段】原紙の少なくとも片面に、少なくとも、顔料及び接着剤からなる顔料塗工層、および該塗工層上に設けた、少なくともカチオン性水分散性高分子を含む表面層を有する電子写真用転写紙。前記カチオン性水分散性高分子が、カチオン性官能基を有する（メタ）アクリル酸エステル類［ａ］の１〜３０重量％と、疎水性の（メタ）アクリル酸エステル類[ｂ]及び／又はスチレン類[ｃ]を合計で６０〜９９重量％、及び前記[ａ]〜[ｃ]と共重合可能な不飽和基含有モノマー[ｄ]の０〜１０重量％を共重合して得られるカチオン性水分散性高分子である点に特徴がある。
【選択図】なし

Description

本発明は、電子写真方式に適した電子写真用転写紙に関するものである。

電子写真記録方式は、近年、画像記録の高速化や熱定着器の省エネルギー化が進んだことから、特に厚紙、例えば坪量１２０ｇ／ｍ^２以上の用紙に印字した場合にはトナーの定着性が悪くなり、印字部分の耐擦過性や密着性が劣るため、取り扱い上の不具合が発生するという問題があった。

厚紙の中でも特にコート紙は、密度が高く熱伝導性が高いため、定着ロールの熱が用紙内部にまで伝達する。このため定着ロールの熱が奪われやすく、非コート紙の場合と比較して、コート紙の場合にはトナーが定着し難いという傾向にあった。

また、プリンターによってはトナーの定着性を良好とするために厚紙モードを選択することができるが、この場合には低速でトナーを定着させるため、普通紙モードのような高速印字を行うことができないという欠点があった。そこで、普通紙モードのような、低速でない印字をした場合でもトナーの定着性が良好であり、優れた記録画像が得られるコート紙タイプの電子写真用転写紙が求められていた。

従って本発明の目的は、レーザープリンターや複写機のような電子写真記録方式によって印字するコート紙であって、普通紙モードで印字してもトナーの定着不良が発生せず、鮮明な画像を得ることができる電子写真用転写紙を提供することにある。

本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討した結果、原紙の少なくとも片面に、少なくとも顔料及び接着剤からなる塗工層を設け、該塗工層表面にカチオン性水分散性高分子を含む処理液を塗布することにより、前述した課題を解決することができることを見いだし本発明に到達した。
即ち本発明は、原紙の少なくとも片面に、顔料及び接着剤を主成分とする顔料塗工層を設け、該塗工層上に少なくともカチオン性水分散性高分子を含む処理液を塗布してなる表面層を設けた電子写真用転写紙であって、前記カチオン性水分散性高分子が、カチオン性官能基を有する（メタ）アクリル酸エステル類［ａ］の１〜３０重量％と、疎水性の（メタ）アクリル酸エステル類[ｂ]及び／又はスチレン類[ｃ]を合計で６０〜９９重量％、並びに前記[ａ]〜[ｃ]と共重合可能な不飽和基含有モノマー[ｄ]の０〜１０重量％を共重合して得られるカチオン性水分散性高分子であることを特徴とする電子写真用転写紙である。また本発明においては、坪量が１２０〜３００ｇ／ｍ^２と高い場合でも、良好なトナー定着性を有する電子写真用転写紙を得ることができる。

本発明の電子写真用転写紙は、レーザープリンターや複写機のような電子写真記録方式によって普通紙モードで印字した時に、トナーの転写不良が発生せず鮮明な画像が得られ、電子写真転写紙として優れるものであり、特に厚紙などの坪量が高い場合により好適である。

本発明の電子写真用転写紙に用いられる原紙は、ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰ、ＬＢＳＰ、ＮＢＳＰ等のほか、各種の古紙、ケナフ等の非木材繊維やこれらの混合物など、通常抄紙用として用いられるパルプを主体として構成され、特に限定されるものではない。本発明の電子写真用転写紙は坪量が１２０〜３００ｇ／ｍ^２の塗工紙であることが好ましく、１３０〜３００ｇ／ｍ^２であることがより好ましいので、原紙の坪量も、目標とされる電子写真用転写紙の坪量に従って適宜選択される。

上記原紙には、填料を内添しても良い。内添する填料は特に限定されるものではなく、公知の填料の中から適宜選択して使用することができる。このような填料としては、例えばタルク、カオリン、焼成クレー、炭酸カルシウム、二酸化チタン等を挙げることができる。填料は、通常、紙中填料率で３〜２０重量％となるように添加される。これらの填料は、紙料スラリーの抄紙適性や強度適性を調節する目的で、単独で又は２種類以上を混合して使用してもよい。

また、必要に応じて通常の抄紙工程で使用される薬品類、例えば紙力増強剤、サイズ剤、消泡剤、着色剤などを紙料に添加して抄紙することができる。

本発明における顔料塗工層に用いる顔料としては、カオリン、クレー、デラミネーテッドクレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、ケイ酸、ケイ酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイト等の無機顔料、プラスチックピグメント等の有機顔料等、従来から用いられている顔料を単独で使用することも、２種以上を併用することもできる。

本発明の顔料塗工層に用いる接着剤としては、スチレン・ブタジエン系、スチレン・アクリル系、エチレン・酢酸ビニル系、ブタジエン・メチルメタクリレート系、酢酸ビニル・ブチルアクリレート系等の各種共重合体；ポリビニルアルコール；無水マレイン酸共重合体、アクリル酸・メチルメタクリレート系共重合体等の合成系接着剤；カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白の蛋白質類；酸化デンプン、陽性化デンプン、尿素燐酸エステル化デンプン、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、デキストリンなどのデンプン類；カルボキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース等のセルロース誘導体等が挙げられる。本発明においては、これらの接着剤の少なくとも一種を適宜選択して使用する。

接着剤は、顔料１００重量部に対して５〜３０重量部含有することが好ましく、より好ましくは８〜２５重量部である。３０重量部を超えると塗料の濃度が低下するので、塗工量の制御がしづらくなる上、乾燥負荷が増大し、塗工速度が低下する等のデメリットが生じやすくなるので好ましくない。また、５重量部未満であると、十分な表面強度が得られにくくなるので好ましくない。
上記顔料塗工層には、必要に応じて、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤、着色剤、印刷適性向上剤等、通常の塗工紙用塗工組成物に配合する各種助剤を、適宜更に使用することができる。

本発明の電子写真用転写紙を製造するに際して使用する塗工方法としては、２ロールサイズプレスコーターやゲートロールコーター、ブレードメタリングサイズプレスコーター、ロッドメタリングサイズプレスコーター、シムサイザー等のフィルム転写型ロールコーター；フラデットニップ／ブレードコーター、ジェットファウンテン／ブレードコーター、ショートドウェルタイムアプルケート式コーター、更にはブレードの替わりにグルーブドロッド、プレーンロッド等を用いたロッドメタリングコーターやカーテンコーター、及びダイコーター等の公知のコーターを用いる方法をあげることができる。

本発明においては、顔料塗工層を原紙の片面又は両面に、単層で若しくは２層以上設けることが可能である。顔料塗工層の乾燥後の塗工量は、製造上の作業性の観点から、片面あたり２〜２５ｇ／ｍ²であることが好ましく、特に５〜１５ｇ／ｍ²であることが好ましい。また、本発明においては、トナー定着性を向上させるために、顔料塗工層を設けた後、必要に応じてカレンダー処理することもできる。

本発明の電子写真用転写紙における表面層は、少なくとも、カチオン性官能基を有する（メタ）アクリル酸エステル類［ａ］と疎水性の（メタ）アクリル酸エステル類[ｂ]及び／又はスチレン類[ｃ]、並びに、[ａ]〜[ｃ]と共重合可能な不飽和基含有モノマー[ｄ]を共重合して得られるカチオン性水分散性高分子からなる材料を含有する。尚、上記カチオン性官能基を有する（メタ）アクリル酸エステル類［ａ］の使用量は、全モノマーの１〜３０重量％であり、前記不飽和基含有モノマー[ｄ]の使用量は、全モノマーの１０重量％以下であることが必要である。本発明において、カチオン性水分散性高分子の表面層中の含有量は、２０重量％以上であることが好ましく、３０重量％以上であることがより好ましく、５０重量％以上であることが更に好ましい。

本発明の電子写真用転写紙における表面層は、本発明の所望の効果を阻害しない範囲で、酸化デンプン、エステル化デンプン、酵素変性デンプン、カチオン化デンプンなどのデンプン類、ポリビニルアルコール及びその誘導体、ポリビニルピロリドン、カゼイン、大豆タンパク質等のタンパク質類、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等のセルロース誘導体等の各種水溶性高分子、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ジエチレングリコール等の多価アルコール類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類の水溶性可塑剤、浸透剤、濡れ剤、消泡剤等を適宜配合することができる。

上記表面層で使用するカチオン性水分散性高分子は、電子写真方式の記録画像におけるトナーの定着性向上に寄与する。本発明においては、前記した疎水性の（メタ）アクリル酸エステル類[ｂ]における側鎖が、炭素原子数１〜２２の脂肪族基であることが好ましく、特に、直鎖、分岐、環状構造のアルキル基、または芳香族基等が共有結合で結合している脂肪族アルキル基からなる側鎖であることが好ましい。また、全モノマー中に占める、カチオン性官能基を有する（メタ）アクリル酸エステル類[ａ]の使用量は１〜３０重量％、疎水性の（メタ）アクリル酸エステル類[ｂ]とスチレン類[ｃ]の合計使用量は６０〜９９重量％であり、[ａ]、[ｂ]、[ｃ]と共重合可能な不飽和基含有モノマー[ｄ]の使用量は０〜１０重量％であることが好ましい。

本発明においては、トナー定着性に対する要求品質の観点から上記カチオン性水分散性高分子の塗工量を決定するが、乾燥後の塗工量で０．５〜７ｇ／ｍ^２の範囲であることが好ましい。カチオン性水分散性高分子の塗工量が０．５ｇ／ｍ^２未満であると十分なトナー定着性が得られず、逆にカチオン性水分散性高分子の配合量が７ｇ／ｍ^２を超えると表面性が悪くなり、塗工紙が持っている平滑性や光沢感が失われる。
本発明の電子写真用転写紙における前記表面層は、サイズプレス、各種ブレード塗工、ロール塗工、エアーナイフ塗工、バー塗工等の公知の塗工方式によって、必要に応じて、支持体の片面または両面に設けることができる。

以下に実施例をあげて、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。尚、以下において「部」及び「％」は、特に断りがない限りそれぞれ「重量部」及び「重量％」を意味する。また、電子写真用転写紙の性能については、以下に示すような評価方法に基づいて試験を実施した。

（１）電子写真記録試験
記録紙験は、ＤｏｃｕＰｒｉｎｔＣ２４２６（富士ゼロックス社製）を用い、所定のベタ（黒）を記録して行った。印刷速度は毎分２４枚（普通紙モード）と毎分１２枚（厚紙モード）の２種類で行った。
また、トナーの定着性を次の基準によって評価した。
ａ．トナー定着性
（Ａ）所定のベタ（黒）部のベタ濃度を測定した。（Ｂ）ベタ部にスコッチメンディングテープ（住友スリーエム社製）を貼付け、剥がした後のベタ濃度を測定した。
残存率（％）＝（Ｂ／Ａ）×１００
トナー定着率を下記の基準で評価した。
◎ 残存率が８０％以上
○ 残存率が６０％以上８０％未満
△ 残存率が４０％以上６０％未満
× 残存率が４０％未満

[カチオン性水分散性高分子の製造]
[合成例１]
攪拌器、温度計、還流冷却管及び窒素導入管を備えた２リットルの反応容器中に、水７４０部、トリメチルステアリルアンモニウムクロリドの２８％水溶液を１４部、ポリオキシエチレンソルビタンオレエート６部、スチレン１００部、メチルメタクリレート１１４部、ブチルアクリレート２０部、ジメチルアミノエチルメタクリレートの塩化ベンジル四級化物の７５％水溶液を２１部、及び、２，２’アゾビス(２-メチルプロパンアミジン)２塩酸塩（Ｖ５０：和光純薬製アゾ系重合開始剤の商品名）の１０％水溶液８部を加え、窒素気流下で混合攪拌しながら８０℃に昇温した。
８０℃で２時間保持し、乳化重合反応を完結させて、固形分濃度が２５％のカチオン性水分散性高分子組成物Ａを得た。

[合成例２]
撹拌器、温度計、還流冷却管及び窒素導入管を備えた２リットルの反応容器中に、スチレン１７４部、メチルメタクリレート３９部、ジメチルアミノエチルメタクリレート５１部、ジメチル−２，２−アゾビス（２−メチルプロピオネート）（Ｖ６０１：和光純薬製
アゾ系重合開始剤の商品名）５部及びイソプロピルアルコール６６部を仕込んだ。反応容器を８０℃で３時間保持し、前記「Ｖ６０１」を更に０．７部仕込み、同温度で２時間保持した。次いで酢酸２７部を加え、水５４０部を加えてエマルションを得てから昇温し、イソプロピルアルコールの留去を行った。
次いで、水１６０部を加えた後エピクロルヒドリン３０部を加え、８０℃で２時間反応させた。水２００部を加えて、固形分が２５％の水分散性高分子組成物Ｂを得た。

[合成例３]
攪拌器、温度計、還流冷却管及び窒素導入管を備えた２リットルの反応容器中に、水分散性高分子組成物Ａの水溶液８４０部（固形分として２１０部）、水３４２部、スチレン６５部、メチルメタクリレート１３０部およびノルマルブチルアクリレート１５部、並びに１０％の過硫酸アンモニウム水溶液９重量部を加え、窒素気流下で混合攪拌しながら８０℃に昇温した。
８０℃で２時間保持して乳化重合反応を完結させ、固形分濃度が３０％のカチオン性水分散性高分子組成物Ｃを得た。

[合成例４]
攪拌器、温度計、還流冷却管及び窒素導入管を備えた２リットルの反応容器中に、水７４０部、トリメチルステアリルアンモニウムクロリドの２８％水溶液を１４部、ポリオキシエチレンソルビタンオレエート６部、スチレン１００部、メチルメタクリレート１０６部、ブチルアクリレート２０部、アクリルアミドの４０％水溶液を２０部、ジメチルアミノエチルメタクリレートの塩化ベンジル四級化物の７５％水溶液を２１部、及び２，２’アゾビス(２-メチルプロパンアミジン)２塩酸塩（Ｖ５０：和光純薬製アゾ系重合開始剤の商品名）の１０％水溶液８部を加え、窒素気流下で混合攪拌しながら８０℃に昇温した。
８０℃で２時間保持して乳化重合反応を完結させ、固形分濃度が２５％のカチオン性水分散性高分子組成物Ｄを得た。

[比較合成例１]・・・高カチオンエマルション
攪拌器、温度計、還流冷却管及び窒素導入管を備えた２リットルの反応容器中に、スチレン１４０部、メチルメタクリレート３２部、ジメチルアミノエチルメタクリレート９２部、ジメチル−２，２−アゾビス（２−メチルプロピオネート）（Ｖ６０１：和光純薬製
アゾ系重合開始剤の商品名）５部及びイソプロピルアルコール６５部を仕込み、８０℃で３時間保持し、次いで前記「Ｖ６０１」を０．７部仕込み、さらに同温度で２時間保持した。次いで酢酸３５部を加え、水６０９部を加えてエマルションを得た後、更に昇温してイソプロピルアルコールを留去した。
次いで、水１６０部を加えた後エピクロルヒドリン５４部を加え、６０℃で４時間反応させた後、更に水２００部を加えて、固形分濃度が２５％の高カチオンエマルションＥを得た。

〈原紙〉
填料として、軽質炭酸カルシウムを原紙重量当たり１２％含有し、製紙用パルプとして化学パルプを１００％配合した、坪量１０９ｇ／ｍ^２の上質紙を用いた。

〈顔料塗工液の調製〉
カオリン（カピムDG：イメリス社製体積分布粒径０．４〜４．２μｍの粒子の含有率：６８．４％）７０部、及び粗粒重質炭酸カルシウム（ＦＭＴ−７５：ファイマテック社製体積分布粒径０．４〜４．２μｍの粒子の含有率：６９．５％）３０部からなる顔料を、分散剤としてポリアクリル酸ナトリウムを０．２部配合した水に加えてセリエミキサーで分散し、固形分濃度が７０％の顔料スラリーを調整した。この顔料スラリーに、非増粘型のスチレン・ブタジエン共重合体ラテックス（ガラス転移温度１５℃、ゲル分量７５重量％）１０．０部、及びヒドロキシエチルエーテル化デンプン（ＰＧ２９５：ペンフォード社製）４．０部を加え、６０％の塗工液を得た。

〈顔料塗工層の塗工〉
前記した原紙の両面に、片面あたりの塗工量が１０ｇ／ｍ^２となるように、５００ｍ／分の塗工速度のブレードコーターを用いて上記の塗工液を塗工・乾燥し、顔料塗工層を設けた後カレンダー処理した。

〈表面層の塗工〉
上記のようにして原紙の両面に顔料塗工層を設けてなる顔料塗工紙の片面に、カチオン性水分散性高分子（合成例１）（濃度６％）からなる表面処理液１を、乾燥後の塗工量が１ｇ／ｍ^２となるようにバーコーターで塗布し、表面層を設けて電子写真用転写紙を得た。

表面処理液１で使用したカチオン性水分散性高分子（合成例１）の代わりに合成例４のカチオン性水分散性高分子を使用したこと以外は、実施例１と同様にして電子写真用転写紙を得た。

原紙として坪量が１３８ｇ／ｍ^２の原紙を用いると共に、表面処理液１で使用したカチオン性水分散性高分子（合成例１）の代わりに合成例２のカチオン性水分散性高分子を使用したこと以外は、実施例１と同様にして電子写真用転写紙を得た。

処理液１の塗工量を３ｇ／ｍ^２にしたこと以外は、実施例３と同様にして記録シートを得た。

原紙として坪量が１６０ｇ／ｍ^２の原紙を使用すると共に、表面処理液１で使用したカチオン性水分散性高分子（合成例１）の代わりに合成例３のカチオン性水分散性高分子を使用したこと以外は、実施例４と同様にして電子写真用転写紙を得た。

[比較例１]
表面処理液１を塗工しなかったこと以外は、実施例１と同様にして電子写真用転写紙を得た。

[比較例２]
表面処理液１を塗工しなかったこと以外は、実施例３と同様にして電子写真用転写紙を得た。

[比較例３]
表面処理液１を塗工しなかったこと以外は、実施例５と同様にして電子写真用転写紙を得た。

[比較例４]
表面処理液１で使用したカチオン性水分散性高分子（合成例１）の代わりに比較合成例１のカチオン性水分散性高分子を使用したこと以外は、実施例１と同様にして電子写真用転写紙を得た。

各実施例及び比較例によって得られた電子写真用写真用転写紙について、試験結果を表１及び表２に示す。

表１及び表２から明らかなように、本発明の電子写真用転写紙は、レーザープリンターや複写機のような電子写真記録方式によって印字した時のトナーの定着性に優れ、厚紙であっても高速印字が可能であることが確認された。

本発明の電子写真用転写紙は、坪量１２０ｇ／ｍ^２以上としても、普通紙モードのような高速印字を行うことができるので、特に厚紙の電子写真用転写紙として有用である。

Claims

原紙の少なくとも片面に、少なくとも、顔料及び接着剤からなる顔料塗工層、および該塗工層上に設けた、少なくともカチオン性水分散性高分子を含む表面層を有する電子写真用転写紙であって、前記カチオン性水分散性高分子が、カチオン性官能基を有する（メタ）アクリル酸エステル類［ａ］の１〜３０重量％と、疎水性の（メタ）アクリル酸エステル類[ｂ]及び／又はスチレン類[ｃ]を合計で６０〜９９重量％、並びに前記[ａ]〜[ｃ]と共重合可能な不飽和基含有モノマー[ｄ]の０〜１０重量％を共重合して得られるカチオン性水分散性高分子であることを特徴とする電子写真用転写紙。
転写紙としての坪量が１２０〜３００ｇ／ｍ^２である、請求項１に記載された電子写真用転写紙。
前記表面層の乾燥後塗布量が片面あたり０．５〜７ｇ／ｍ²である、請求項１または２に記載された電子写真用転写紙。
前記疎水性の（メタ）アクリル酸エステル類[ｂ]における側鎖が、炭素原子数１〜２２の脂肪族基である請求項１〜３の何れかに記載された電子写真用転写紙。
前記脂肪族基が、直鎖、分岐、環状構造のアルキル基、または芳香族基等が共有結合で結合している脂肪族アルキル基である、請求項４に記載された電子写真用転写紙。