JPH02217862A

JPH02217862A - 転写用紙

Info

Publication number: JPH02217862A
Application number: JP3840289A
Authority: JP
Inventors: Koichi Makiyama; 牧山　皓一; Tsutomu Kurihara; 努栗原; Katsumi Harada; 勝巳原田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1989-02-20
Filing date: 1989-02-20
Publication date: 1990-08-30
Anticipated expiration: 2013-04-22
Also published as: JP2743435B2

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、複写機、プリンターなどで熱定着した後のカ
ール（以下、熱定着後カールという）を小さくした転写
用紙に関する。

従来の技術複写機、プリンターなどで、紙面上のトナー像を熱定着
する際、紙の片面から熱が加わるため、加熱面からの脱
湿により紙がカールし、紙詰まり、排紙トレイ収容性不
良、ソーター収容性不良等のトラブルが発生する。熱定
着後カールは、複写機、プリンター等の紙走行性能に大
きく影響を与える重要な特性であるといえる。

従来、熱定着後カールを改善しようとする試みは、各社
名様の方法で行われていたが、熱定着（変カールの発生
機構が不明なため、有効な対策が実施できず、紙抄造条
件の一部変更、パルプ叩解度及びドライヤー差圧で対処
しているのが実状で必る。また、転写用紙の改善に関す
るものとしては、例えば、特公昭４８−９６８０１号公
報、特公昭５１−１０２１０７＠公報、特公昭５４−９
６１０７号公報等に、ガラス繊維やロックウール等の無
機繊維を木材パルプ繊維と混抄することが開示されてお
り、特開昭５７−２０４０５７号公報には有機又は無機
の填料を多量（１８％以上）添加することが開示されて
いる。

発明が解決しようとする課題本発明者等は、熱定着後カールの発生機構について精力
的に研究を重ねた結果、以下の知見を得た。即ら、一般
的に原稿として多く使用されている線画（像密度が低い
）をコピーまたはプリントする場合、トナー層が熱定着
後カールに与える影響が少いので、熱定着後カールの要
因は、紙の特性値に限定できる。熱定着後カールは、紙
の片面に熱が加わることにより、紙の表層、裏層から水
分が蒸発し、それに伴なって、紙が収縮する。このとき
の紙の表層と裏層の収縮量の差が熱定着後カールとなっ
て現れる。この熱定着後カールは、次式で表される。

Ｋ：カール曲率（曲率半径の逆数Ｈ１／５）Ｈｌ　：紙
の表層の熱定着による含有水分率変化（χ）Ｈ２：紙の裏層の熱定着による含有水分率変化（％） β１　：紙の表層の脱湿収縮率（％／水分１％変化）β
２　：紙の裏層の脱湿収縮率（％／水分１χ変化）ｔ：
祇の厚さ（ｍ）上記（１）式において、熱定着後カールに影響を及ぼす
要因は、■脱湿収縮率、■含有水分率変化、■厚さ、で
ある。

ところで、上記特公昭４８−９６８０１＠公報、特公昭
５１−１０２１０７　＠公報、特公昭５４−９６１０７
号公報等に開示されている場合は、脱湿収縮率及び含有
水分率変化を少くするものであるが、無機繊維を配合し
た場合は強度が大巾に低下するため、抄紙上及び品質上
問題があり、また合成繊維を配合した場合は、耐熱性が
低下し、熱定着時の変形（シワ、波打ち）、収縮が問題
となる。更に、これら無機繊維や合成Ｉ！維は、木材パ
ルプルＡ維よりも高価なため、コストアップの要因とな
る。また、特開昭５７−２０４０５７　＠公報に開示さ
れている場合は、填料を多く配合するため、こわざの低
下、紙粉発生量の増加などが問題になる。

一方、紙の厚さを厚くして、熱定着後カールを小さくす
る対策は、同一密度であれば坪量の増加になり、コスト
アップとなる。また、同−坪量で厚さを厚くすれば、平
滑性の低下が問題となる。

いずれにしても、従来技術では、熱定着後カールを著し
く小さくする有効な方法は存在していなかった。

本発明は、従来の技術における上記のような問題点に鑑
みてなされたものである。

したがって、本発明の目的は、熱定着後カールを小さく
した転写用紙を提供することにおる。

課題を解決するための手段本発明者等は、熱定着後カールの改善を、紙のｗｉ維配
向性の面から進めた結果、紙の超音波パルスの縦波伝播
速度比がｉ、ｏｏ〜１，２５の範囲内にあれば、熱定着
後カールが大巾に改善されるということを見出し、本発
明を完成するに至った。

本発明の転写用紙は、超音波パルスの縦波伝播速度比が
ｉ、ｏｏ〜１．２５、好ましくはｉ、ｏｏ〜１．２０で
あることを特徴とする。

本明細書において、［超音波パルスの縦波伝播速度比」
とは、下記式で示される値を意味する。

超音波パルスの縦波伝播速度比マシン方向（）Ｉ［））の超音波伝播速度クロス方向（
ＣＤ）の超音波伝播速度なお、「マシン方向（）Ｉｔ））Ｊとは、抄紙機の流れ
方向を意味し、「クロス方向（Ｃ［）月とは、抄紙機の
流れ方向に対して直角方向を意味する。

本発明における上記超音波パルスの縦波伝播速度比は、
第２図に示す測定方法によって求めることができる。す
なわち、厚ざ１０ｒｎＩｒＩの気泡入りゴム板上２１に
、試料２２を載置し、１５０　Ｍの間隔をめけて送波振
動子２３と受波振動子２４を接触させ、超音波パルスの
縦波を送波部２５から送り出し、受波部２６で受けて、
送波振動子から試料を通過させて受波振動子で受けるま
での時間を測定し、伝播速度に変換する。試料について
それぞれＨＤ、　Ｃ［）両方向の伝播速度を測定し、伝
播速度比を求める。なお、図中、２７は演算素子、２８
は表示素子である。

本発明における超音波パルスの縦波伝播速度比が１．０
０〜１．２５の範囲に調整された転写用紙は、第３図に
示すようにクロス方向の脱湿収縮率が著しく小さくなり
、通常の転写用紙（超音波パルスの縦波伝播速度比が１
，３５〜１．７０の）の熱定着後カール値を大巾に減少
させることができる。

なお、第３図は、超音波パルスの縦波伝播速度比と脱湿
収縮率との関係を示すグラフであって、実線はクロス方
向を意味し、点線はマシン方向を意味する。超音波パル
スの縦波伝播速度比はマシン方向（ＨＤ）　、クロス方
向（ＣＤ）に配列している繊維の配向程度（Ｉｌｉ維配
面配向性示すものであって、第３図において、超音波パ
ルスの縦波伝播速度比伝播速度が１．０に近いほど、繊
維の配列に方向性がないことを示している。

なお、「脱湿収縮率」は、湿度２５〜９０％ＲＨ下で繰
り返し吸脱湯処理した後の可逆的寸法変化時の、％寸法
変化／％水分変化を意味する。

第４図は、クロス方向の脱湿収縮率を説明するためのグ
ラフであって、吸脱湯処理における含有水分率と寸法変
化率との関係を示すものである。

吸脱湯処理は、符号１から１２まで順次に行われ、はぼ
一定の関係に達した時点く符号６〜１２）の可逆的寸法
変化時の％寸法変化／％水分変化を脱湿収縮率とする。

本発明の転写用紙は、超音波パルスの縦波伝播速度比が
１．００〜１，２５、好ましくは１．００〜１．２０の
範囲に調整されているから、繊維の配列に方向性が少く
、マシン方向及びクロス方向共に同程度の繊維配列にな
っている。そのため、繊維の長さ方向と直径方向の可逆
的寸法変化率の差（直径方向の寸法変化率＝　３０Ｘ長
さ方向の寸法変化率）がシート全体の寸法変化率の差と
なって表われず、クロス方向の脱湿収縮率が著しく小ざ
くなり、マシン方向の脱湿収縮率と同程度の値になって
いる。

超音波パルスの縦波伝播速度比を小さくする方法として
は、ＪＥＴ／ＷＩＲＥ比（原料噴出程度／抄紙機ワイヤ
ー速度比）を適性に調整する方法が有効であるが、これ
以外にも、プレス時の紙のマシン方向の張力及びドライ
ヤー乾燥時の紙のマシン方向の張力を小さくする等の方
法を採用することもできる。

本発明の転写用紙において、超音波パルスの縦波伝播速
度に関する繊維配向角が、マシン方向繊維配向角及びク
ロス方向繊維配向角共に±１０度以内であることをが好
ましい。

なお、本明細書において、［マシン方向繊維配向角」と
は、超音波パルスの縦波伝播速度が最大になる軸の、マ
シン方向軸（抄紙機の流れ方向に平行な軸）からのズレ
角度を意味し、「クロス方向繊維配向角」とは、超音波
パルスの縦波伝播速度が最小になる軸の、クロス方向軸
（抄紙機の流れ方向と直角な軸）からのズレ角度を意味
する。

そして、時計の針の進行方向のズレを十で表わし、それ
とは反対の方向のズレを−で表わす。

本発明において、上記繊維配向角が±１０度以内でのれ
ば、超音波パルスの縦波伝播速度比が１，００〜１．２
５の範囲に調整した比較的繊維が無配向な転写用紙に発
生しやすい熱定着後対角線カール（以下、ネジレカール
という）が小さくなる。すなわち、超音波パルスの縦波
伝播速度比がｉ、ｏｏ〜１．２５の範囲に調整した転写
用紙は、繊維の配列に方向性が少く、転写用紙の吸湿、
紙厚、坪量等の部分的不拘−及び熱定着ロールとプレッ
シャーロールの軸方向の圧力、速度の不均一などにより
、熱定着後の寸法変化の最大値の方向が、クロス方向（
ＣＯ）から対角線軸方向に移りやすい。そのため、繊維
配向角の熱定着後カール軸に与える影響が多く、対角線
を軸にしたネジレカールが生じ易くなる。ところが、マ
シン方向繊維配向角及びクロス方向繊維配向角を、共に
±１０度以内に調整すれば、上記のような副次的に発生
する障害を防止することができる。

マシン方向繊維配向角及びクロス方向繊維配向角を、共
に±１０度以内に調整するためには、原料をできるだけ
抄紙機のワイヤー進行方向と平行に噴出させることが必
要でおる。これは、ワイヤー上に原料を噴出するスライ
スリップの開度、位置等を、ワイヤー１１方向に均一に
なるように調整するなどの方法で達成できる。

実施例以下、実施例によって本発明を説明する。

実施例１広葉樹晒クラフトパルプをフリーネス４８０ＣＣに調成
し、軽質炭酸カルシウム１０重口％、カチオン化澱粉１
重量％、アルキルケテンダイマー０．５重量％を加え、
実験用配向性抄紙機（熊谷理機観製）により、ワイヤー
速度７００ｍ／ｍ　ｉ　ｎで原料噴出速度を可変して、
５２．３ｇ／尻、６４．０ｇ／ＴＩｉ、　８１．４ｏ／
ＴＩｉの転写用紙を抄造した。

上記の方法により得られた転写用紙を、Ｂ５サイズに２
０枚継目断裁し、試験試料とした。

上記試験試料から５枚採取し、超音波パルスの縦波伝播
速度比を、測定１ａ　（ＳＳＴ’−２１０（Ｓｏｎｉｃ
Ｓｈｅｅｔ　Ｔｅ５ｔｅｒ−２１０）野村商事（！１製
）で測定した。

その平均値を第１表に示す。

更に上記試験試料から５枚採取し、クロス方向の脱湿収
縮率を、ＨＫ式伸縮度試験機（本州製紙■製）により測
定した。その平均値を第１表に示す。

残りの１０枚の試験試料を５枚が含有水分率５％、５枚
が含有水分率１％になるように適当なチャンバーなどで
前処理を行い、静電複写機（９５００Ｂ、富士ゼロック
スｖＡ製）に、横方向通紙（用紙の短手方向が熱定着ロ
ール軸に対して垂直になるように通紙）で、ワイヤーサ
イド面に加熱定着した後のカール（熱定着後カール曲率
）を測定した。

なあ、熱定着後カール曲率は、第５図に示すようにして
測定した。すなわち、試験試Ｆ１５１のカール軸と垂直
な一辺の中央部を、巾約ｉ　ｃｍの懸垂用具５２で吊り
、カール高さ（ｈ）を測定する。測定された力・−ル高
ざは、次の式によりカール曲率に変換する。

ｈ＝γ（１−ＣＯ５（７，７５／２７’）　）カール曲
率（Ｋ）＝’［／ｒ γ：曲率半径熱定着後カールの測定結果を第１表に示す。熱定着後カ
ールは、試験試料５枚のカール高さ（ｈ）をカール曲率
に変換し、その平均値で示す。

上記試験試料の超音波パルスの縦波伝播速度比と、熱定
着後カール曲率との関係を第１図に示す。

第１表及び第１図から明らかなように、試験試料の超音
波パルスの縦波伝播速度比が１．２５以下になると、熱
定着後カール曲率が著しく小さくなる。

更に、超音波パルスの縦波伝播速度比が１．２０以下に
なると、熱定着後カール曲率は、はとんど零になる。こ
の傾向は、原料バルブ配合比、試料坪量、試料含有水分
率によらず、はぼ同様である。

実施例２広葉樹晒クラフトパルプ／針葉樹晒クラフトパルプ・５
０１５０　（重量比）の配合比を有するパルプ（フリー
ネス４８０ｃｃ　＞に炭酸カルシウム１０重量％、カチ
オン化澱粉１重量％、アルキルケテンダイマー０．５重
量％を加え、実験用配向性抄紙機（熊谷理機１１製）に
より、ワイヤー速度７００ｍ／ｍｉｎで原料噴出速度を
可変して、５２．３Ｑ／尻、６４．０Ｑ／ｍ、８１．４
ｏ／ｒｄの転写用紙を抄造した。

上記試験試料について、実施例１と同様な方法で超音波
パルスの縦波伝播速度比、クロス方向脱湿収縮率、熱定
着後カール曲率を測定した。その結果を第２表に示す。

以下余白上記試験試料の超音波パルスの縦波伝播速度比と、熱定
着後カール曲率との関係を第６図に示す。

第２表及び第６図から明らかなように、試験試料の超音
波パルスの縦波伝播速度比が１．２５以下になると、熱
定着後カール曲率が著しく小さくなる。

更に、超音波パルスの縦波伝播速度比が１，２０以下に
なると、熱定着後カール曲率は、はとんど零になる。こ
の傾向は、原料バルブ配合比、試料坪量、試料含有水分
率によらず、はぼ同様である。

実施例３実施例１と同様な条件で、５２．３ｑ／ｍ、　６４．０
ｇ／尻、８１．４ｇ／ＴＩｉの転写用紙を抄造し、そし
て第７図に示すように抄紙機の流れ方向に平行な軸から
一定角度（ａ）ずらして、Ｂ５サイズに１０枚継目断裁
し、試験試料とした。

上記試験試料から５枚採取し、超音波パルスの縦波伝播
速度比を、測定機（ＳＳＴ−２１０野村商事■製）で測
定した。その平均値を第３表に示す。

残りの５枚の試験試料を含有水分率が５％になるように
、適当なチャンバーなどで前処理を行い、静電複写機（
９５００Ｂ　、富士ゼロックス■製）に、横方向通紙（
用紙の短手方向が熱定着ロール軸に対して垂直になるよ
うに通紙）で、ワイヤーサイド面に加熱定着した後のネ
ジレカールを測定した。

その結果を第３表に示す。なお、ネジレカール値は、試
験試料５枚の値の平均値である。

なお、ネジレカールの測定方法は第８図（ａ）及び（ｂ
）に示す通りでおる。すなわち、試験試料８１の一辺を
懸垂用具８２で吊り、ネジレカールの高さ（ｈ）を測定
して、ネジレカール値とした。

以下余白第３表から、試験試料の繊維配向角と熱定着後ネジレカ
ール値との関係は、坪量によらず、一定の傾向があるこ
とが分かる。

坪量６４．　Ｏｇ／ｍの試験試料を代表例として、その
繊維配向角と熱定着後ネジレカール値との関係を第９図
に示す二第９図から明らかなように、試験試料の超音波パルスの
縦波伝播速度比が１．２５以下の場合、繊維配向角が±
１０度より大きくなると、熱定着後ネジレカール値が著
しく大きくなっている。

実施例４実施例２と同様な条件で、５２．３ｇ／ＴＩｔ、８４．
ＯｆＪ／尻、８１　、４ｇ／ｒｔｌの転写用紙を抄造し
、そして第７図に示すように抄紙機の流れ方向に平行な
軸から一定角度（ａ）ずらして、Ｂ５サイズに１０枚継
目断裁し、試験試料とした。

上記試験試料について、実施例３と同様な方法で繊維配
向角及び熱定着後ネジレカール値を測定した。その結果
を第４表に示す。

第４表から、試験試料の繊維配向角と熱定＠後ネジレカ
ール値との関係は、坪量によらず、一定の傾向がおるこ
とが分かる。

坪量６４．Ｏｑ／ｍの試験試料を代表例として、その繊
維配向角と熱定着後ネジレカール値との関係を第１０図
に示す二第１０図から明らかなように、試験試料の超音波パルス
の縦波伝播速度比が１，２５以下の場合、１８Ｍ配向角
が±１０度より大きくなると、熱定着後ネジレカール値
が著しく大きくなっている。

発明の効果本発明の転写用紙は、超音波パルスの縦波伝播速度比が
ｉ、ｏｏ〜１．２５であるから、従来の転写用紙に比べ
て、熱定着後カールが著しく小さい。

また、本発明の転写用紙において、超音波パルスの縦波
伝播速度に関するマシン方向Ｈ維配向角及びクロス方向
繊維配向角が、共に±１０度以内である場合には、熱定
着後におけるネジレカールが著しく小さくなるという効
果を生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１における超音波パルスの縦波伝播速
度比と、熱定着後カール曲°率との関係を示すグラフ、
第２図は超音波パルスの縦波伝播速度比と脱湿収縮率と
の関係を示すグラフ、第３図は超音波パルスの縦波伝播
速度測定方法のブロック図、第４図は吸脱湯処理による
クロス方法の寸法変化を示すグラフ、第５図は熱定着後
カールの測定方法を説明する説明図、第６図は実施例２
における超音波パルスの縦波伝播速度比と、熱定着後カ
ール曲率との関係を示すグラフ、第７図は試験試料の作
製方法を説明する説明図、第８図は定着後ネジレカール
の測定方法を説明する説明図で（ａ＞上面図、（ｂ）は
側面図、第９図は実施例３における繊維配向角と熱定着
後ネジレカール値との関係を示すグラフ、第１０図は実
施例４における繊維配向角と熱定着後ネジレカール値と
の関係を示すグラフでおる。動子、２４・・・受波娠動子、２５・・・送波部、２６
・・・受波部、２７・・・演算素子、２８・・・表示素
子、５１・・・試験試料、５２・・・懸垂用具、８１・
・・試験試料、８２・・・懸垂用具。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）超音波パルスの縦波伝播速度比が、１．００〜１
．２５であることを特徴とする転写用紙。
（２）マシン方向繊維配向角及びクロス方向繊維配向角
が、共に±１０度以内であることを特徴とする請求項（
１）記載の転写用紙。