JP2005017843A - 電子写真用受像紙 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、電子写真用受像紙に関するものであり、詳しくはトナーの転写性と表面の平滑性に優れ、印刷ムラの無い高級感ある画像が得られる樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙に関する。
【解決手段】天然パルプを主成分とする基紙の両面をフィルム形成能ある樹脂で被覆した電子写真用受像紙において、該基紙の23℃/50%RHにおける体積固有抵抗値が1×1010Ω・cm以下であり、樹脂被覆後の画像を形成する側の中心面平均粗さが0.25μm以下であることを特徴とする樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙。
【選択図】 なし
【解決手段】天然パルプを主成分とする基紙の両面をフィルム形成能ある樹脂で被覆した電子写真用受像紙において、該基紙の23℃/50%RHにおける体積固有抵抗値が1×1010Ω・cm以下であり、樹脂被覆後の画像を形成する側の中心面平均粗さが0.25μm以下であることを特徴とする樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙。
【選択図】 なし
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真用受像紙に関するものであり、詳しくはトナーの転写性と表面の平滑性に優れ、印刷ムラの無い高級感ある画像が得られる樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、銀塩写真に近い解像度を有するデジタルカメラが急速に普及し、これに伴い、コンピュータによる画像処理ソフトの普及も進んだ結果、光沢感、高級感のある印刷用紙の需要が急速に高まっている。
【0003】
これまでの高級なアウトプットメディアとしては、昇華型熱転写受像紙が先行しており、医療における画像処理分野などに主に使用されてきた。しかし、昇華型熱転写受像紙は価格が高いこと、及び印刷に要する時間が長いなどの欠点を有していた。また、最近になって、解像度の飛躍的な向上、ならびにインク滴の微細化技術の進歩により、インクジェット方式による印刷物の画質が写真印画紙に近づきつつあり、そのランニングコストの安さから数種のフォト印刷システムが市販されるに至った。しかし、インクジェット方式は総コストは安いが、印刷処理に要する時間が長いという問題は解決されていない。
【0004】
総コストが比較的安く、かつ処理時間が短い電子写真方式は、写真印画紙に近い画質が得られる簡易な印刷方式として注目されている。電子写真方式は、帯電、露光、現像、転写、定着という工程からなる。詳細に説明すると、感光体をあらかじめ帯電させ、原稿画像を帯電させた感光体上に露光し、静電潜像を形成、この静電潜像を各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)トナーにより現像し、現像された感光体上のトナーを受像紙へ転写、加熱ロールを通すことでトナーを熱融解させ、受像紙上に定着させるものである。
【0005】
このような電子写真方式に適した電子写真用受像紙としては、上質紙タイプや塗工紙タイプの電子写真受像紙が広く上市されているが、これらの受像紙は基紙自体の表面平滑性が劣るために光沢感に乏しい。また、トナー定着に必要な耐熱性が著しく劣り、画像の保存性も低く、耐水性という点では全く製品価値に乏しい。光沢感、耐熱性、耐水性があり、表面平滑性に優れた高級感のある受像紙として樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙が挙げられるが、樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙もいくつかの問題点を有していた。
【0006】
上質紙タイプの電子写真用受像紙としては、画質の均一性と十分な画像濃度が得られる電子写真用記録用紙として、坪量150〜270g/m2の範囲で、平滑度が70〜200秒の範囲にある電子写真用記録用紙(例えば特許文献1参照)、画質品質と走行性に優れた電子写真用転写紙として、ケナフパルプを使用し、1.0×109Ω・cm〜2.0×1012Ω・cmの範囲の体積固有抵抗を有する電子写真用転写紙(例えば特許文献2参照)の開示がなされているが、これらの受像紙は耐熱性を付与する手段については記載されておらず、耐熱性が不足しているためにトナーの定着が不十分となり画像ムラを生じ、また規定された平滑性の範囲では、画像の高精細性という点では満足できるものではなく、高級感のある画像が得られる電子写真用受像紙を得ることは出来なかった。
【0007】
樹脂被覆紙型の電子写真用支持体としては、画質に優れた電子写真用受像紙として、原紙の両面がある特定の範囲のMFRと密度を有するポリエチレン樹脂組成物で被覆されたことを特徴とする電子写真用受像紙の開示がなされているが、規定されている樹脂を用いても、トナーの転写性を高くすることは出来なかった(例えば特許文献3参照)。また、光沢性と画質に優れた電子写真用受像紙として、基紙の両面にポリプロピレン樹脂層とトナー受像層とを有する受像紙の開示がなされているが、トナー受像層を設けることでトナーの転写性は高くなり印字濃度が若干上がるもののまだ十分な濃度を確保するには至らなかった(例えば特許文献4参照)。更に、基紙の両面に樹脂層を有し、一方の面上にトナー受像層を有し、他方の面上にノニオン型界面活性剤を含有するバック層が形成された電子写真用受像紙が開示されているが、トナー受像層を設けることでトナーの転写性は若干高くなるものの十分な濃度を確保するには至らなかった(例えば特許文献5参照)。
【0008】
【特許文献1】
特開2000−235276号公報
【特許文献2】
特開平8−328288号公報
【特許文献3】
特開2000−10327号公報
【特許文献4】
特開2002−351121号公報
【特許文献5】
特開2002−99109号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、トナーの転写性と表面の平滑性に優れ、印刷ムラの無い高級感ある画像が得られる樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙に関するものであり、更に詳しくは、加えてトナーの定着性と搬送性に優れた樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙に関するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明者らが前述の問題点を解決するために鋭意検討した結果、以下の発明を見出した。即ち、請求項1の発明は、天然パルプを主成分とする基紙の両面をフィルム形成能ある樹脂で被覆した電子写真用受像紙において、該基紙の23℃/50%RHにおける体積固有抵抗値が1×1010Ω・cm以下であり、樹脂被覆後の画像を形成する側の中心面平均粗さが0.25μm以下であることを特徴とする樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙である。
【0011】
請求項2の発明は、フィルム形成能ある樹脂層がポリエチレンテレフタレート樹脂を含むことを特徴とする請求項1記載の電子写真用受像紙である。
【0012】
請求項3の発明は、画像を形成する側の樹脂層上にトナーを定着させるための画像形成層を有することを特徴とする請求項1または2記載の電子写真用受像紙である。
【0013】
請求項4の発明は、画像を形成する側と反対側の樹脂層上に顔料を含むバックコート層を有し、該バックコート層を有する面の23℃/50%RHにおける表面抵抗値が1×1010〜1×1014Ωの範囲であることを特徴とする請求項1〜3いずれか一項記載の電子写真用受像紙である。
【0014】
請求項5の発明は、該電子写真用受像紙の23℃/50%RHにおける体積固有抵抗値が1×1012Ω・cm以下であることを特徴とする請求項1〜4いずれか一項記載の電子写真用受像紙である。
【0015】
本明細書で言う体積固有抵抗値は、YOKOGAWA−HEWLETT−PACKARD社製のHIGH RESISTANCE METER(4329A)及びRESISTIVITY−CELL(16008A)を用いて測定した値である。詳細な測定方法としては、23℃/50%RHの条件下で2日間調湿した受像紙を、同じ条件の雰囲気下で、印加電圧50Vに設定し、60秒間チャージした際の読み値から、体積固有抵抗値(Ω・cm)=読み値×19.6/受像紙の厚さの計算式により、体積固有抵抗値を求める。
【0016】
本明細書で言う表面抵抗値は、YOKOGAWA−HEWLETT−PACKARD社製のHIGH RESISTANCE METER(4329A)及びRESISTIVITY−CELL(16008A)を用いて測定した値である。詳細な測定方法としては、23℃/50%RHの条件下で2日間調湿した受像紙を、同じ条件の雰囲気下で、印加電50Vに設定し、60秒間チャージした際の読み値から、表面抵抗値(Ω)=読み値×18.8の計算式により、表面抵抗値を求める。
【0017】
本明細書で言う中心面平均粗さ(以下、SRaと略すことがある)とは、下記数式1で規定されるものである。
【0018】
【数1】
【0019】
数式1において、Wxは試料面域のX軸方向(抄紙方向)の長さを表わし、Wyは試料面域のY軸方向(抄紙方向と垂直な方向)の長さを表わし、Saは試料面域の面積を表わす。具体的には、触針式3次元表面粗さ計および3次元粗さ解析装置として、小坂研究所(株)製SE−3AK型機およびSPA−11型機を用い、カットオフ値0.8mm、Wx=20mm、Wy=8mm、従ってSa=160mm2の条件で求めることができる。なお、X軸方向のデ−タ処理としては、サンプリングを500点行い、Y軸方向の走査としては、17線以上行う。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子写真用受像紙について、詳細に説明する。
本発明は、トナーの転写性と表面平滑性に優れた高級感ある画像が得られる樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙に関するものであるが、我々が調査したところ、樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙のトナー転写性を損なわせる要因は、受像紙表面の平滑性と樹脂被覆層(以下、樹脂層と略すことがある)にあることが明かとなった。電子写真方式では、感光体上のトナーを受像紙に転写する際、受像紙はトナーに対して逆の電荷で帯電され、双方の静電気力によってトナーが受像紙へ転写されるが、この時に重要なことは受像紙の表面の平滑性と受像紙の導電性である。受像紙の表面が粗い場合は、受像紙と感光体上のトナーとの間に隙間が出来てしまい、トナーの転写が不十分となり、転写率が低下してしまう。しかしながら、平滑性を付与した樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙でもトナーの転写性は十分ではなかった。調査したところ、このことは受像紙における樹脂層の導電性が不足していることに原因があることが判り、この場合、受像紙自体の導電性を回復させる最も経済的で有効な手段は、基紙の導電性を上げることであった。基紙の導電性を上げてやることで、受像紙自体の導電性も向上し、トナーの転写性が顕著に改善されることが判明した。
【0021】
本発明の電子写真用受像紙は、画像を形成する側の中心面平均粗さが0.25μm以下の電子写真用受像紙である。中心面平均粗さが0.25μmより大きい場合、前述した理由によりトナーの転写率が低下してしまう。中心面平均粗さを0.25μm以下にする方法としては、基紙を平滑にする方法、表樹脂層を厚くする方法が考えられるが、コスト面を考慮した場合、基紙を平滑にする方法が好ましい。基紙の平滑性を規定することは一概には出来ないが、基紙の中心面平均粗さが、1.5μm以下程度であれば樹脂被覆後に目的の中心面平均粗さを十分に達成することが出来る。
【0022】
本発明の基紙の体積固有抵抗値としては、1×1010Ω・cm以下の範囲であり、1×106〜1×109Ω・cmの範囲が好ましく、1×107〜1×108Ω・cmの範囲が更に好ましい。体積固有抵抗値が1×1010Ω・cmより大きければ、与えられたトナーが受像紙に転写することが出来ず、トナーの転写性が不良となり、十分な画像濃度を確保することが出来なくなる。
【0023】
基紙自体の導電性を向上させる方法としては、特に制限はないが、各種水溶性バインダー、親水コロイド、ラテックス、顔料、帯電防止剤などを添加することにより目的を達成することが可能となる。最も簡単で効果的な方法としては帯電防止剤の添加である。本発明で用いられる帯電防止剤としては、一般に帯電防止剤として市販されているものが使用できる。帯電防止剤としては、金属そのものを応用した無機系、或いは化学的に合成された有機系のものに分けられるが、本発明では、中でも、添加及び塗布用として使用可能であるものが好ましく用いられる。具体例としては、シロキサン系帯電防止剤、有機界面活性剤系帯電防止剤に大別でき、さらに、有機界面活性剤系帯電防止剤はその化学的構造によって陽イオン性、陰イオン性、非イオン性、及び両性に分けられる。陽イオン性帯電防止剤としては、第4級アンモニウム塩系、陰イオン性帯電防止剤としては、スルホン酸塩系、硫酸エステル塩系、燐酸エステル塩系など、非イオン性帯電防止剤としては、エーテル系、エーテルエステル系、エステル系、含窒素系など、両性帯電防止剤としては、ベタイン系などが挙げられ、それぞれ適宜な有機構造に付加させた型で合成される。なお具体例は代表的な分類に基づいて挙げたものであり、本発明で使用できる帯電防止剤としてはこの限りではない。これらの基紙への添加の方法としては特に制限はないが、例えば抄紙調液段階での添加、サイズプレスでの付与などで目的を達成できる。
【0024】
また、本発明は搬送性に優れたことを特徴とする樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙に関するものであるが、搬送性を悪化させる要因は、表面と裏面との電気的なブロッキング現象である。この現象を回避するためには裏面に導電性あるバックコート層を施す方法が効果的であるが、裏面に導電性を与えた場合、トナーの転写性が悪化してしまう。これはトナーと逆電荷で受像紙裏面から帯電させる場合に、バックコート層の導電性により、電荷が逃げてしまい、表面への十分な帯電が出来なくなるためである。このように、搬送性とトナーの転写性とは相反する関係にあり、両方の性能を共に満足させる方法はこれまで無かった。我々が調査した結果、この相反するトナーの転写性と搬送性を満足させるためには、バックコート層を有する面の23℃/50%RHにおける表面抵抗値が1×1010〜1×1014Ωの範囲にあることが望ましいことが判明した。表面抵抗値が1×1010Ωよりも低い場合、トナーの転写性が悪くなり、表面抵抗値が1×1014Ωよりも高い場合、搬送性が悪くなる。
【0025】
更に、本発明の基紙の体積固有抵抗値は1×1010Ω・cm以下であり、樹脂被覆後の電子写真用受像紙としての体積固有抵抗値は1×1012Ω・cm以下である。樹脂被覆後の体積固有抵抗値は、樹脂層の影響により、基紙に比べて値が大きくなるため、樹脂被覆後の体積固有抵抗値を1×1012Ω・cm以下にするためには、基紙の体積固有抵抗値は1×1010Ω・cm以下にする必要がある。また、本発明の電子写真用受像紙は、画像形成層、バックコート層の有無に拘わらず、電子写真用受像紙としての体積固有抵抗値が1×1012Ω・cm以下の範囲であれば良い。しかしながら、トナーの定着性を考慮した場合、画像形成層を設けた電子写真用受像紙であり、基紙の体積固有抵抗値が1×1010Ω・cm以下の範囲にある電子写真用受像紙の形態が好ましく、更に搬送性をも考慮した場合には、画像形成層に加えてバックコート層を設けた電子写真用受像紙であり、基紙の体積固有抵抗値が1×1010Ω・cm以下の範囲にある電子写真用受像紙の形態であることがより好ましい。
【0026】
本発明の実施に用いられる基紙を構成するパルプとしては、特開昭58−37642号公報、特開昭60−67940号公報、特開昭60−69649号公報、特開昭61−35442号公報等に記載もしくは例示してあるような適切に選択された天然パルプを用いるのが有利である。天然パルプは塩素、次亜塩素酸塩、二酸化塩素漂白の通常の漂白処理並びにアルカリ抽出もしくはアルカリ処理及び必要に応じて過酸化水素、酸素等による酸化漂白処理等、及びそれらの組み合わせ処理を施した針葉樹パルプ、広葉樹パルプ、針葉樹広葉樹混合パルプの木材パルプが用いられ、また、クラフトパルプ、サルファイトパルプ、ソーダパルプ等の他再生パルプ(故紙パルプ)等の各種のものを用いることができる。
【0027】
本発明の実施に用いられる基紙中には、紙料スラリー調製時に各種の添加剤を含有せしめることができる。サイズ剤として、脂肪酸金属塩あるいは/及び脂肪酸、特公昭62−7534号公報に記載もしくは例示のアルキルケテンダイマー乳化物あるいは/及びエポキシ化高級脂肪酸アミド、アルケニルまたはアルキルコハク酸無水物乳化物、ロジン誘導体等、乾燥紙力増強剤として、アニオン性、カチオン性あるいは両性のポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、カチオン化澱粉、植物性ガラクトマンナン等、湿潤紙力増強剤として、ポリアミンポリアミドエピクロルヒドリン樹脂等、填料として、クレー、カオリン、炭酸カルシウム、酸化チタン等、定着剤として、塩化アルミニウム、硫酸バン土等の水溶性アルミニウム塩等、pH調節剤として、苛性ソーダ、炭酸ソーダ、硫酸等、その他特開昭63−204251号公報、特開平1−266537号公報等に記載もしくは例示の着色顔料、着色染料、蛍光増白剤などを適宜組み合せて含有せしめるのが有利である。
【0028】
また、基紙中には、各種の水溶性ポリマーもしくは親水性コロイドまたはラテックス、帯電防止剤、添加剤から成る組成物をサイズプレスもしくはタブサイズプレスあるいはブレード塗工、エアーナイフ塗工等の塗工によって含有せしめることができる。水溶性ポリマーもしくは親水性コロイドとして、特開平1−266537号公報に記載もしくは例示の澱粉系ポリマー、ポリビニルアルコール系ポリマー、ゼラチン系ポリマー、ポリアクリルアミド系ポリマー、セルローズ系ポリマー等、エマルジョン、ラテックス類として、石油樹脂エマルジョン、特開昭55−4027号公報、特開平1−180538号公報に記載もしくは例示のエチレンとアクリル酸(またはメタクリル酸)とを少なくとも構成要素とする共重合体のエマルジョンもしくはラテックス、スチレン−ブタジエン系、スチレン−アクリル系、酢酸ビニル−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共重合体およびそれらのカルボキシ変性共重合体のエマルジョンもしくはラテックス等、顔料として、クレー、カオリン、炭酸カルシウム、タルク、硫酸バリウム、酸化チタン等、pH調節剤として、塩酸、リン酸、クエン酸、苛性ソーダ等、そのほか前記した帯電防止剤、着色顔料、着色染料、蛍光増白剤等の添加剤を適宜組み合わせて含有せしめるのが有利である。
【0029】
本発明における基紙の密度としては、0.90g/cm3〜1.15g/cm3の範囲が好ましく、0.95g/cm3〜1.15g/cm3の範囲が一層好ましく、1.00g/cm3〜1.10g/cm3の範囲が特に好ましい。基紙の密度が0.90g/cm3未満であると面質の良い平滑性に優れた電子写真用受像紙が得られないし、基紙の密度が1.15g/cm3より大きいと電子写真用受像紙の腰が弱くなってしまうために高級感が無くなり、更に搬送時に搬送ロール間での紙詰まりを生じる問題が発生する。また、本発明の実施に用いられる基紙の厚みに関しては、特に期限はないが、その坪量は40g/m2〜250g/m2のものが有用であり、50g/m2〜200g/m2のものが好ましい。
【0030】
本発明における電子写真用受像紙の基紙の両側は、フィルム形成能ある樹脂を含む樹脂層で被覆される。それらのフィルム形成能ある樹脂としてはポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂及びそれらの混合物などの熱可塑性樹脂が好ましく、中でも導電性と溶融押し出しコーティング性の点から前記したポリオレフィン樹脂あるいは/及びポリエステル樹脂が更に好ましく、ポリエチレンテレフタレート樹脂が特に好ましい。ポリエチレンテレフタレート樹脂としては特に制限はない。通常の溶融押し出しコーティングが可能なポリエチレンテレフタレート樹脂であれば問題なく使用できるし、基紙上または樹脂被覆紙上にポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り合わせて使用することも出来る。また、特公昭60−17104号公報に記載もしくは例示の電子線硬化樹脂から成る樹脂層で被覆してもよい。好ましい被覆方法の形態としては、操業性、経済性の面から総合的に判断して、溶融押し出しコーティング方式による被覆方法が最も好ましい。樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂が最も好ましいが、基紙との接着性を考慮した場合、接着性に優れた低密度ポリエチレン樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂を混合して溶融押し出しコーティングを行う方法が好ましい。ポリエチレンテレフタレート樹脂の混合率は、特に制限はないが、10質量%〜80質量%の範囲が好ましく、20質量%〜60質量%の範囲が更に好ましい。
【0031】
本発明における電子写真用受像紙は、走行する基紙上に表樹脂層中及び裏樹脂層中の樹脂が熱可塑性樹脂、好ましくはポリエステル樹脂、特に好ましくはポリエチレンテレフタレート樹脂の場合には、表樹脂層用及び裏樹脂層用の樹脂組成物を溶融押し出し機を用いて、そのスリットダイからフィルム状に流延して被覆する、いわゆる溶融押し出しコーティング法によって製造することが出来る。通常は、走行する基紙上に溶融押し出し機を用いて、そのスリットダイから溶融した樹脂組成物をフィルム状に押し出し、流延して被覆し、加圧ロールと冷却ロールとの間で圧着し、冷却ロールから剥離するという一連の工程で生産される。その際、溶融フィルムの温度は250℃及至350℃であることが好ましい。スリットダイとしては、T型ダイ、L型ダイ、フィッシュテイル型ダイのフラットダイが好ましく、スリット開口径は0.1mm乃至2mmであることが望ましい。また、樹脂組成物を基紙にコーティングする前に、基紙にコロナ放電処理、火炎処理などの活性化処理を施すのが好ましい。また、特公昭61−42254号公報に記載の如く、基紙に接する側の溶融樹脂組成物にオゾン含有ガスを吹きつけた後に走行する基紙に樹脂層を被覆しても良い。また、樹脂層との接着性を考慮し、基紙上にアンカーコート剤を塗工した後に樹脂層を被覆することもできる。また、表、裏の樹脂層は逐次、好ましくは連続的に、押し出しコーティングされる、いわゆるタンデム押し出しコーティング方式で基紙に被覆されるのが好ましく、必要に応じて表または裏の樹脂層を二層以上の多層構成にする、多層押し出しコーティング方式で被覆しても良い。本発明の樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙において、被覆方法としては特に制限はないが、ポリエチレンテレフタレート樹脂、またはポリエチレンテレフタレート樹脂とポリエチレン樹脂の混合物の溶融押し出しコーティング法による被覆方法が最も好ましい。その他の方法としては、電子写真用受像紙の基紙上にポリエチレンテレフタレートフィルムを直接貼り合わせたり、ポリエチレン樹脂を被覆した後に、更にその上にポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り合わせて用いることも出来る。また、電子写真用支持体の表樹脂層面は光沢面、特公昭62−19732号公報に記載の微粗面等に加工することが出来、裏樹脂層は通常無光沢面に加工するのが好ましい。
【0032】
また、本発明における電子写真用受像紙の表、裏の樹脂層の厚さとしては、特に制限はないが、表樹脂層の厚さとしては、9μm〜60μmの範囲が有用であり、好ましくは15μm〜35μmの範囲である。表樹脂層の厚みは、厚くする方が、樹脂被覆後の平滑性は良好となるが、経済面を考慮し、なるべく少ない塗工量で被覆した方が良い。表樹脂層の厚みは基紙の平滑性を考慮しながら、被覆後の中心面平均粗さが0.25μm以下になるように随時調節することが出来る。裏樹脂層の厚さとしては、5μm〜60μmの範囲が有用であるが、好ましくは10μm〜30μmの範囲である。また、表樹脂層に比して裏樹脂層の被覆量を少なくして表・裏の樹脂層中の樹脂被覆量の差を3g/m2以上にするのが好ましい。
【0033】
本発明における電子写真用受像紙の表、裏樹脂層中には、各種の添加剤を含有せしめることが出来る。特公昭60−3430号、特公昭63−11655号、特公平1−38291号、特公平1−38292号、特開平1−105245号等の各公報に記載もしくは例示の酸化チタン、酸化亜鉛、タルク、炭酸カルシウム等の白色顔料、ステアリン酸アミド、アラキジン酸アミド等の脂肪酸アミド、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウム、パルミチン酸亜鉛、ミリスチン酸亜鉛、パルミチン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩、特開平1−105245号に記載もしくは例示のヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、リン系、硫黄系等の各種酸化防止剤、コバルトブルー、群青、セリアンブルー、フタロシアニンブルー等のブルー系の顔料や染料、コバルトバイオレット、ファストバイオレット、マンガンバイオレット等のマゼンタ系の顔料や染料、特開平2−254440号公報に記載もしくは例示の蛍光増白剤、紫外線吸収剤等の各種の添加剤を適宜組み合わせて含有せしめることが出来る。また、樹脂層中に使用する帯電防止剤としては、特に制限はないが、耐熱性の点から非イオン系が主として使用される。例えば、ポリ(オキシエチレン)アルキルアミン、ポリ(オキシエチレン)(アルキルカルボニルオキシエチレン)、ポリ(オキシエチレン)アルキルアミド、ポリ(オキシエチレン)(アルキルカルボニルオキシエチレン)アルキルアミド、ポリ(オキシエチレン)アルキルエーテル、ポリ(オキシエチレン)アルキルフェニルエーテル、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステルなどが挙げられる。具体的には、ステアリルジエタノールアミンモノステアレート、ステアリルジエタノールアミン、ステアリン酸モノグリセリド、ペンタデシル酸モノグリセリドなどが使用できる。これらの帯電防止剤の添加量は特に制限はないが、好ましくは樹脂層の3質量%以下である。より好ましくは0.05〜3質量%である。0.05質量%より少ないと帯電防止効果が小さく、3質量%より多いと電子写真受像紙の表面粗さが低下傾向になる他、基紙と樹脂被覆層間の強度、経時での帯電防止剤のブリードアウトによる樹脂層と画像形成層間の接着性の低下や操業時におけるダイリップ部分の汚れなどの問題が発生する。この他に無機顔料系として、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化バリウムなどを添加することもできる。これら無機顔料系の添加量としては特に制限はないが、好ましくは樹脂層の1〜20質量%以下である。より好ましくは5〜15質量%である。1質量%より少ないと帯電防止効果が小さく、20質量%より多いと電子写真受像紙の表面粗さが低下傾向になる他、基紙との接着が悪化、操業面では、押し出しコーティング時の溶融樹脂のカーテン膜の安定性が劣り、高速加工が困難となる。これらの添加剤は、樹脂のマスターバッチあるいはコンパウンドとして含有せしめるのが好ましい。特に、本発明の実施に用いられる裏樹脂層用のコンパウンド樹脂組成物中にこれらの添加剤を含有せしめる方法としては、樹脂中に予め加えるか、あるいはコンパウンド樹脂の調製時に加えるか、または、該樹脂に高濃度に添加したマスターバッチを予め作成し、このマスターバッチを溶融押し出し被覆時に該樹脂に加えてもよい。
【0034】
画像形成層を表樹脂層側に設ける方法としては、走行する基紙面に樹脂層を被覆した後、巻き取るまでの間に画像形成層を設ける側の樹脂層側に、コロナ放電処理などの活性化処理を施した後、引き続き画像形成層を塗工するオンマシン塗工方法が望ましい。また、樹脂被覆紙を巻き取ってから、必要に応じて巻取りを貯蔵後、改めて画像形成層を設ける、いわゆるオフマシン方法で行うこともできる。画像形成層塗布液を塗布する装置としては、エアーナイフコーター、ロールコーター、バーコーター、ワイヤーバーコーター、ブレードコーター、スライドホッパーコーター、カーテンコーター、グラビアコーター、フレキソグラビアコーター及びそれらの組み合わせ等があげられる。画像形成層の塗布に際しては塗布に先立ち、樹脂面をコロナ放電処理を施すことの他に火炎処理等のその他の活性化処理を施してもよい。塗布された塗液の乾燥装置としては直線トンネル乾燥機、アーチドライヤー、エアループドライヤー、サインカーブエアフロートドライヤー等の熱風乾燥機、赤外線、加熱ドライヤー、マイクロ波等を利用した乾燥機等各種乾燥装置をあげることができる。また、乾燥条件は任意であるが、一般には40℃〜150℃で数秒〜10分で行われる。
【0035】
該コロナ放電処理としては、適切なコロナ放電処理装置により適切な強度のコロナ放電処理を行うのが好ましい。コロナ放電処理の具体的な方法としては、コロナ出力機の種類、コロナバーの種類及び形状、周波数、陽極電流、エアーギャップ、電子写真用受像紙の樹脂層の種類及び性質、電子写真用受像紙の走行速度などのコロナ処理条件を予め実験して設定する事が出来る。
【0036】
本発明における電子写真用受像紙は、各種の画像形成層が塗設されて各種の電子写真用受像紙として用いることができる。それらの画像形成層に用いられる合成樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、スチレンアクリレート樹脂、ビニルトルエンアクリレート樹脂等のエステル結合を有する樹脂、ポリウレタン樹脂等のウレタン結合を有する樹脂、ポリアミド樹脂等のアミド結合を有する樹脂、尿素樹脂等の尿素結合を有する樹脂、その他ポリカプロラクタム樹脂、スチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂等が挙げられる。これら樹脂に加えて、これらの混合物もしくは共重合体等も使用できる。
【0037】
本発明に係わる画像形成層中には、上記合成樹脂の他に帯電防止剤剤、顔料等を加えても良い。帯電防止剤としては特に制限無く、各種帯電防止剤を用いることが出来る。例えば、脂肪酸塩類、硫酸エステル塩類、脂肪族アミン及び脂肪族アマイドの硫酸塩類、リン酸エステル塩類、スルホン酸塩類、脂肪族アミン塩類、第四級アンモニウム塩類、及びベタイン系両性塩類、イミダゾリン系両性塩類、アラニン系両性塩類などが挙げられ、金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化バリウムなどを挙げることが出来る。顔料としては、特に制限はないが、各種無機及び有機顔料、例えばクレー、タルク、カオリン、水酸化アルミニウム、炭酸カリウム、二酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、サチンホワイト、プラスチックピグメントなどの一般塗工用顔料を用いることが出来る。また必要に応じて、離型剤、可塑剤、界面活性剤、染料などを適宜組み合わせて含有せしめることができる。
【0038】
本発明に係わる画像形成層の厚みとしては特に制限はないが、15μm以下が有用であり、好ましくは10μm以下、更に好ましくは5μm以下の範囲が好ましい。画像形成層の厚みを15μmより多くするとコスト的に不利となる。
【0039】
本発明における電子写真用受像紙の裏樹脂層には、コロナ放電処理、火炎処理などの活性化処理を施した後、帯電防止等のために各種のバックコート層を塗設することができる。また、バックコート層には、特公昭52−18020号公報、特公昭57−9059号公報、特公昭57−53940号公報、特公昭58−56859号公報、特開昭59−214849号公報、特開昭58−184144号公報等に記載もしくは例示の無機帯電防止剤、有機帯電防止剤、親水性バインダー、ラテックス、硬化剤、顔料、界面活性剤等を適宜組み合わせて含有せしめることができる。本発明の電子写真用受像紙の裏面の粗さとしては、特に制限はないが、中心面平均粗さとして、0.8〜3.0μmの範囲を有するものが好ましい。また、裏面の粗さを調節する方法としては、クーリングロールの表面形状やプレス圧力、バックコート配合における顔料の選定などにより調節することが可能である。
【0040】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳しく説明するが、本発明の内容は実施例に限られるものではない。
【0041】
実施例1〜6及び比較例4〜6
広葉樹漂白クラフトパルプを叩解後のパルプの繊維長(JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法No.52−89「紙及びパルプ繊維長試験方法」に準拠して測定した長さ加重平均繊維長で表示して)が0.55mmになるように叩解後、パルプ100質量部に対して、カチオン化澱粉3質量部、アニオン化ポリアクリルアミド0.2質量部、アルキルケテンダイマー乳化物(ケテンダイマー分として)0.4質量部、ポリアミドエピクロルヒドリン樹脂0.4質量部及び適当量の蛍光増白剤、青色染料、赤色染料を添加して紙料スラリーを調製した。その後、紙料スラリーを200m/分で走行している長網抄紙機にのせ適切なタービュレンスを与えつつ紙匹を形成し、ウェットパートで15〜100kgf/cmの範囲で線圧が調節された3段のウェットプレスを行った後、スムージングロールで処理し、引き続く乾燥パートで30〜70kgf/cmの範囲で線圧が調節された2段の緊度プレスを行った後、乾燥した。その後、乾燥の途中でカルボキシ変性ポリビニルアルコール4質量部、蛍光増白剤0.05質量部、青色染料0.002質量部、塩化ナトリウム4質量部に、表1記載の基紙の体積固有抵抗値になるように、帯電防止剤(三洋化成工業株式会社製、ケミスタットSA−9)を必要量加えたものからから成るサイズプレス液を25g/m2サイズプレスし、最終的に得られる基紙水分が絶乾水分で8質量%になるように乾燥し、線圧70kgf/cmでマシンカレンダー処理して、坪量170g/m2の、密度が1.04g/cm3の電子写真用受像紙の基紙を製造した。
【0042】
次に、画像形成層を設ける側とは反対側の基紙面(裏面)をコロナ放電処理した後、該裏面に、高密度ポリエチレン樹脂(密度0.967g/cm3、MFR=15g/10分)70質量部と低密度ポリエチレン樹脂(密度0.924g/cm3、MFR=0.6g/10分)30質量部とを溶融押し出し機を用いて予め溶融・混合して調製したコンパウンド樹脂組成物のペレットとしたものを、樹脂温度315℃で20μmの樹脂厚さに基紙の走行速度200m/分で溶融押し出しコーティングした。この際、冷却ロールとしては、下記バック層を塗設後の該バック層面の中心面平均粗さSRaが1.15μmになる粗面度のものを用いた。尚、使用した冷却ロールは液体ホーニング法で粗面化された冷却ロールで、冷却水温度12℃で操業した。
【0043】
引き続き、基紙の表面をコロナ放電処理した後、該表面に低密度ポリエチレン樹脂(密度0.920g/cm3、MFR=4.5g/10分)65質量部と高密度ポリエチレン樹脂(密度0.970g/cm3、MFR=7.0g/10分)35質量部から成る樹脂組成物を樹脂温度315℃で25μmの厚さに基紙の走行速度200m/分で溶融押し出しコーティングした。なお、表、裏のポリエチレン樹脂の溶融押し出しコーティングは、逐次押し出しコーティングが行われる、いわゆるタンデム方式で行われた。その際、該樹脂被覆層の表面は、表1記載の中心面平均粗さになるように、クーリングロールの表面形状とプレス圧力を変えて加工した。
【0044】
比較例1
実施例3で用いた基紙を樹脂で被覆されてない電子写真用受像紙としてそのまま使用した。
【0045】
比較例2
実施例3で用いた基紙上の表面に、ブレードコーター方式の塗工機を用いて、塗工速度500m/分の速度で、顔料(比率として、カオリン/炭カル=65/35質量部)100質量部、市販ポリアクリル酸系分散剤0.1質量部、SBRラテックス接着剤12質量部、リン酸エステル化澱粉4質量部、ステアリン酸カルシウム系滑剤1部から成る水性塗工液を最終固形分塗工量が12g/m2になるように塗工し、塗工紙型の電子写真受像紙を得た。仕上げは、オンラインでソフトカレンダー処理(ロール温度160℃)を行った。
【0046】
比較例3
実施例3で用いた基紙上の表面に、ブレードコーター方式の塗工機を用いて、塗工速度500m/分の速度で、顔料(比率として、カオリン/炭カル/中空粒子=55/25/20質量部)100質量部、市販ポリアクリル酸系分散剤0.1質量部、SBRラテックス接着剤12質量部、リン酸エステル化澱粉4質量部、ステアリン酸カルシウム系滑剤1部から成る塗工液を最終固形分塗工量が12g/m2になるように塗工し、塗工紙型の電子写真受像紙を得た。仕上げは、オンラインでソフトカレンダー処理(ロール温度160℃)を行った。
【0047】
[トナー転写性の評価方法]
電子写真複写機(富士ゼロックス社製、商品名:A−color935)により、予め準備した原稿を用いて複写物を作成し、Macbeth濃度計を用いて、原稿に対する複写物の濃度差を比較した。この際、原稿にはイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの階調濃度を作成しておき、それぞれの特性曲線を作成して、濃度差を総合的に判断した。
◎:濃度差がなく、トナーの転写性が非常に良好。
○:濃度差が少なく、トナーの転写性が良好。
△:やや濃度差が見られるが、実用上問題ない。
×:濃度差が大きく、実用上問題である。
【0048】
[トナー定着性の評価方法]
上記電子写真複写機により、予め作成した原稿を用いて、電子写真用受像紙に画像を転写し、作成した複写物に、セロテープを貼付けて後、急激にセロテープを剥離し、画像が支持体表面上に保持されるかどうかをみた。評価基準としては、以下の通りである。
◎:剥離がなく、定着性が非常に良好。
○:剥離が少なく、定着性が良好。
△:やや剥離されるが、実用上問題ない。
×:剥離が大きく、実用上問題である。
【0049】
[画像の印刷ムラの評価方法]
上記電子写真複写機により、予め作成した原稿を用いて複写物を作成し、原稿と見比べて、画像に濃淡ムラ、カスレ部分、その他の画像的な欠陥が無いかを目視で総合的に判断した。評価基準としては、以下の通りである。
◎:印刷ムラがなく、非常に良好。
○:印刷ムラが少なく、良好。
△:やや印刷ムラが見られるが、実用上問題ない。
×:印刷ムラが目立ち、実用上問題である。
【0050】
得られた結果を表1に示す。
【0051】
【表1】
【0052】
表1の結果から、基紙の両面が樹脂層で被覆された電子写真用受像紙であって、基紙の体積固有抵抗値が1×1010Ω・cm以下であり、樹脂被覆後の画像を形成する側の中心面平均粗さが0.25μm以下である本発明の電子写真用受像紙は、トナーの転写性、定着性に優れ、画像の印刷ムラのない優れた電子写真用受像紙であることが判る。比較例1で示される基紙のみの電子写真用受像紙は耐熱性及び平滑性が不足しているため、トナーの定着性と印刷ムラが特に不足していた。比較例2、3で示される塗工紙タイプの電子写真用受像紙では、中空粒子を添加することで受像紙の耐熱性が向上し、トナーの定着性が改良されたが、平滑性が不足しており、印刷ムラが顕著であった。樹脂被覆紙型の電子写真受像紙では、基紙の体積固有抵抗値が1×1010Ω・cmより大きい場合は、トナーの転写性が顕著に悪化し、トナーの定着性、印刷ムラも同様に悪化した。また、本発明の電子写真用受像紙の表面の中心面平均粗さは0.25μm以下であるが、0.15μm以下の範囲がより好ましく、表面の中心面平均面粗さが0.25μmより大きい場合には、トナーの転写性が悪く、製品価値が全く無いものとなっていることが判る。
【0053】
実施例7〜10
画像を形成する側の樹脂層の高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)/低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)/ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)の配合比率を表2に記載の配合比率にすること以外は実施例3と同様に行った。
【0054】
実施例11
画像を形成する側の樹脂層の塗工量を8μmとし、この樹脂層上に23μmの発泡タイプの白色のポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り合わせること以外は実施例3と同様に行った。
【0055】
【表2】
【0056】
表2の結果から、表樹脂層にポリエチレンテレフタレート樹脂を配合したものはトナーの転写性が改良された優れた電子写真用受像紙であることが判る。また、ポリエチレンテレフタレートの添加率が増えるに従ってトナーの転写性が改良されており、好ましい添加量としては、35%以上の範囲であることが判る。更に、ポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り合わせても同様の効果が得られることが判る。
【0057】
実施例12
実施例3で用いた受像紙の表樹脂面にコロナ放電処理を施し、メタリングバー方式の塗工方式にて、スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン95質量部、アニオン系帯電防止剤5重量部から成る画像形成層用塗工液を、最終固形分塗工量として5g/m2となるように塗設した。
【0058】
実施例13〜15
画像を形成する側の樹脂層中に、下記で示される配合で二酸化チタン顔料を含有する樹脂層とすること以外は実施例3と同様に行った。なお、二酸化チタン顔料は、低密度ポリエチレン樹脂(密度0.920g/cm3、MFR=8.5g/10分)47.5質量%、含水酸化アルミニウム(対二酸化チタンに対してAl2O3分として0.75質量%)で表面処理したアナターゼ型二酸化チタン顔料50質量%とステアリン酸亜鉛2.5質量%から成る二酸化チタン顔料のマスターバッチ(以下、MBと略すことがある)を用いた。
実施例13の樹脂層の配合
HDPE/LDPE/MB=25/55/20(顔料として10%配合)
実施例14の樹脂層の配合
HDPE/LDPE/MB=20/50/30(顔料として15%配合)
実施例15の樹脂層の配合
HDPE/LDPE/MB=15/45/40(顔料として20%配合)
【0059】
[画像の鮮鋭性の評価方法]
前述した電子写真複写機により、予め作成したテストチャートが印刷された原稿を用いて、電子写真用受像紙に画像を転写して、複写物を作成し、テストシートを得た。このテストシートを、マイクロデンシトメーターで測定し、常法に従って、印刷物の鮮鋭性を求め、画像の鮮鋭性とした。評価基準としては、以下の通りである。
◎:画像の鮮鋭性が非常に良好。
○:画像の鮮鋭性が良好。
△:画像の鮮鋭性がやや不良であるが、実用上問題ない程度。
×:画像の鮮鋭性が不良であり、実用上問題がある。
【0060】
【表3】
【0061】
表3の結果から、画像形成層を設けた電子写真用受像紙はトナーの定着性と印刷ムラが良好な優れた電子写真用受像紙であることが判る。また、表樹脂層中に二酸化チタン顔料を添加した受像紙は画像の鮮鋭性に優れた電子写真用受像紙であることが判り、二酸化チタンの添加量に従って印刷画像の鮮鋭性が良くなっていることが判る。
【0062】
実施例16〜21
受像紙の裏樹脂層面にコロナ放電処理後、下記のバック層用塗工液をファウンテン−メタバー塗工方式でオンマシン塗布すること以外は、実施例3と同様に行った。乾燥質量分として、コロイド状シリカ:スチレン系ラテックス=1:1から成り、更にポリスチレンスルフォン酸ソーダ、適量の帯電防止剤、その他の塗工助剤等を含むバック層用塗工液を表3記載の表面抵抗値になるように、ラテックス分(固形質量計算で)として0.21g/m2になる塗工量で塗設した。
【0063】
[搬送性の評価方法]
前述した電子写真複写機に、予め準備した受像紙を20枚連続で通して、搬送性に障害がないかを判定した。評価基準としては、以下の通りである。
◎:搬送性が非常に良好。
○:搬送性が良好。
△:搬送性がやや不良であるが、実用上問題ない程度。
×:搬送性が不良であり、実用上問題がある。
【0064】
【表4】
【0065】
表4の結果から、バックコート層を設けた本発明の電子写真用受像紙は、トナーの転写性と搬送性に優れた電子写真用受像紙であることが判る。裏面の表面抵抗値が1×1014Ωよりも高い場合、搬送性が悪くなっていることが判る。
【0066】
実施例22〜26
サイズプレス塗工液の配合、画像形成層用塗工液の配合、バックコート層の配合を調整し、表5記載の基紙の体積固有抵抗値、受像紙としての体積固有抵抗値、裏面の表面抵抗値に調整すること以外は実施例3と同様に行った。
【0067】
実施例27
表樹脂層を実施例9で用いた樹脂配合(HDPE/LDPE/MB=15/45/40、顔料として20%配合)に変えて同じように溶融押し出しコーティングし、裏樹脂面に実施例19記載のバックコート液を同じように塗工し、表樹脂面に実施例12記載の画像形成層用塗工液を同じように塗工する以外は、実施例3と同様に行った。
【0068】
【表5】
【0069】
表5の結果から明らかなように、基紙の体積固有抵抗値が1×1010Ω・cm以下で、受像紙としての体積固有抵抗値が1×1012Ω・cm以下の電子写真用受像紙は、トナーの転写性に優れた電子写真用受像紙であることが判る。また、受像紙の体積固有抵抗値を下げていくと、トナーの転写性が更に改良されることが判る。また、実施例27から、表樹脂層に二酸化チタン顔料を添加し、バックコート層、画像形成層を設けた本発明の電子写真用受像紙は、トナーの転写性と定着性、画像の印刷ムラと鮮鋭性、受像紙の搬送性の全てに優れた電子写真用受像紙であることが判る。
【0070】
【発明の効果】
本発明により、トナーの転写性と表面の平滑性に優れ、印刷ムラの無い高級感ある画像が得られる樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙を提供できる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真用受像紙に関するものであり、詳しくはトナーの転写性と表面の平滑性に優れ、印刷ムラの無い高級感ある画像が得られる樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、銀塩写真に近い解像度を有するデジタルカメラが急速に普及し、これに伴い、コンピュータによる画像処理ソフトの普及も進んだ結果、光沢感、高級感のある印刷用紙の需要が急速に高まっている。
【0003】
これまでの高級なアウトプットメディアとしては、昇華型熱転写受像紙が先行しており、医療における画像処理分野などに主に使用されてきた。しかし、昇華型熱転写受像紙は価格が高いこと、及び印刷に要する時間が長いなどの欠点を有していた。また、最近になって、解像度の飛躍的な向上、ならびにインク滴の微細化技術の進歩により、インクジェット方式による印刷物の画質が写真印画紙に近づきつつあり、そのランニングコストの安さから数種のフォト印刷システムが市販されるに至った。しかし、インクジェット方式は総コストは安いが、印刷処理に要する時間が長いという問題は解決されていない。
【0004】
総コストが比較的安く、かつ処理時間が短い電子写真方式は、写真印画紙に近い画質が得られる簡易な印刷方式として注目されている。電子写真方式は、帯電、露光、現像、転写、定着という工程からなる。詳細に説明すると、感光体をあらかじめ帯電させ、原稿画像を帯電させた感光体上に露光し、静電潜像を形成、この静電潜像を各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)トナーにより現像し、現像された感光体上のトナーを受像紙へ転写、加熱ロールを通すことでトナーを熱融解させ、受像紙上に定着させるものである。
【0005】
このような電子写真方式に適した電子写真用受像紙としては、上質紙タイプや塗工紙タイプの電子写真受像紙が広く上市されているが、これらの受像紙は基紙自体の表面平滑性が劣るために光沢感に乏しい。また、トナー定着に必要な耐熱性が著しく劣り、画像の保存性も低く、耐水性という点では全く製品価値に乏しい。光沢感、耐熱性、耐水性があり、表面平滑性に優れた高級感のある受像紙として樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙が挙げられるが、樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙もいくつかの問題点を有していた。
【0006】
上質紙タイプの電子写真用受像紙としては、画質の均一性と十分な画像濃度が得られる電子写真用記録用紙として、坪量150〜270g/m2の範囲で、平滑度が70〜200秒の範囲にある電子写真用記録用紙(例えば特許文献1参照)、画質品質と走行性に優れた電子写真用転写紙として、ケナフパルプを使用し、1.0×109Ω・cm〜2.0×1012Ω・cmの範囲の体積固有抵抗を有する電子写真用転写紙(例えば特許文献2参照)の開示がなされているが、これらの受像紙は耐熱性を付与する手段については記載されておらず、耐熱性が不足しているためにトナーの定着が不十分となり画像ムラを生じ、また規定された平滑性の範囲では、画像の高精細性という点では満足できるものではなく、高級感のある画像が得られる電子写真用受像紙を得ることは出来なかった。
【0007】
樹脂被覆紙型の電子写真用支持体としては、画質に優れた電子写真用受像紙として、原紙の両面がある特定の範囲のMFRと密度を有するポリエチレン樹脂組成物で被覆されたことを特徴とする電子写真用受像紙の開示がなされているが、規定されている樹脂を用いても、トナーの転写性を高くすることは出来なかった(例えば特許文献3参照)。また、光沢性と画質に優れた電子写真用受像紙として、基紙の両面にポリプロピレン樹脂層とトナー受像層とを有する受像紙の開示がなされているが、トナー受像層を設けることでトナーの転写性は高くなり印字濃度が若干上がるもののまだ十分な濃度を確保するには至らなかった(例えば特許文献4参照)。更に、基紙の両面に樹脂層を有し、一方の面上にトナー受像層を有し、他方の面上にノニオン型界面活性剤を含有するバック層が形成された電子写真用受像紙が開示されているが、トナー受像層を設けることでトナーの転写性は若干高くなるものの十分な濃度を確保するには至らなかった(例えば特許文献5参照)。
【0008】
【特許文献1】
特開2000−235276号公報
【特許文献2】
特開平8−328288号公報
【特許文献3】
特開2000−10327号公報
【特許文献4】
特開2002−351121号公報
【特許文献5】
特開2002−99109号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、トナーの転写性と表面の平滑性に優れ、印刷ムラの無い高級感ある画像が得られる樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙に関するものであり、更に詳しくは、加えてトナーの定着性と搬送性に優れた樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙に関するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明者らが前述の問題点を解決するために鋭意検討した結果、以下の発明を見出した。即ち、請求項1の発明は、天然パルプを主成分とする基紙の両面をフィルム形成能ある樹脂で被覆した電子写真用受像紙において、該基紙の23℃/50%RHにおける体積固有抵抗値が1×1010Ω・cm以下であり、樹脂被覆後の画像を形成する側の中心面平均粗さが0.25μm以下であることを特徴とする樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙である。
【0011】
請求項2の発明は、フィルム形成能ある樹脂層がポリエチレンテレフタレート樹脂を含むことを特徴とする請求項1記載の電子写真用受像紙である。
【0012】
請求項3の発明は、画像を形成する側の樹脂層上にトナーを定着させるための画像形成層を有することを特徴とする請求項1または2記載の電子写真用受像紙である。
【0013】
請求項4の発明は、画像を形成する側と反対側の樹脂層上に顔料を含むバックコート層を有し、該バックコート層を有する面の23℃/50%RHにおける表面抵抗値が1×1010〜1×1014Ωの範囲であることを特徴とする請求項1〜3いずれか一項記載の電子写真用受像紙である。
【0014】
請求項5の発明は、該電子写真用受像紙の23℃/50%RHにおける体積固有抵抗値が1×1012Ω・cm以下であることを特徴とする請求項1〜4いずれか一項記載の電子写真用受像紙である。
【0015】
本明細書で言う体積固有抵抗値は、YOKOGAWA−HEWLETT−PACKARD社製のHIGH RESISTANCE METER(4329A)及びRESISTIVITY−CELL(16008A)を用いて測定した値である。詳細な測定方法としては、23℃/50%RHの条件下で2日間調湿した受像紙を、同じ条件の雰囲気下で、印加電圧50Vに設定し、60秒間チャージした際の読み値から、体積固有抵抗値(Ω・cm)=読み値×19.6/受像紙の厚さの計算式により、体積固有抵抗値を求める。
【0016】
本明細書で言う表面抵抗値は、YOKOGAWA−HEWLETT−PACKARD社製のHIGH RESISTANCE METER(4329A)及びRESISTIVITY−CELL(16008A)を用いて測定した値である。詳細な測定方法としては、23℃/50%RHの条件下で2日間調湿した受像紙を、同じ条件の雰囲気下で、印加電50Vに設定し、60秒間チャージした際の読み値から、表面抵抗値(Ω)=読み値×18.8の計算式により、表面抵抗値を求める。
【0017】
本明細書で言う中心面平均粗さ(以下、SRaと略すことがある)とは、下記数式1で規定されるものである。
【0018】
【数1】
【0019】
数式1において、Wxは試料面域のX軸方向(抄紙方向)の長さを表わし、Wyは試料面域のY軸方向(抄紙方向と垂直な方向)の長さを表わし、Saは試料面域の面積を表わす。具体的には、触針式3次元表面粗さ計および3次元粗さ解析装置として、小坂研究所(株)製SE−3AK型機およびSPA−11型機を用い、カットオフ値0.8mm、Wx=20mm、Wy=8mm、従ってSa=160mm2の条件で求めることができる。なお、X軸方向のデ−タ処理としては、サンプリングを500点行い、Y軸方向の走査としては、17線以上行う。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子写真用受像紙について、詳細に説明する。
本発明は、トナーの転写性と表面平滑性に優れた高級感ある画像が得られる樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙に関するものであるが、我々が調査したところ、樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙のトナー転写性を損なわせる要因は、受像紙表面の平滑性と樹脂被覆層(以下、樹脂層と略すことがある)にあることが明かとなった。電子写真方式では、感光体上のトナーを受像紙に転写する際、受像紙はトナーに対して逆の電荷で帯電され、双方の静電気力によってトナーが受像紙へ転写されるが、この時に重要なことは受像紙の表面の平滑性と受像紙の導電性である。受像紙の表面が粗い場合は、受像紙と感光体上のトナーとの間に隙間が出来てしまい、トナーの転写が不十分となり、転写率が低下してしまう。しかしながら、平滑性を付与した樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙でもトナーの転写性は十分ではなかった。調査したところ、このことは受像紙における樹脂層の導電性が不足していることに原因があることが判り、この場合、受像紙自体の導電性を回復させる最も経済的で有効な手段は、基紙の導電性を上げることであった。基紙の導電性を上げてやることで、受像紙自体の導電性も向上し、トナーの転写性が顕著に改善されることが判明した。
【0021】
本発明の電子写真用受像紙は、画像を形成する側の中心面平均粗さが0.25μm以下の電子写真用受像紙である。中心面平均粗さが0.25μmより大きい場合、前述した理由によりトナーの転写率が低下してしまう。中心面平均粗さを0.25μm以下にする方法としては、基紙を平滑にする方法、表樹脂層を厚くする方法が考えられるが、コスト面を考慮した場合、基紙を平滑にする方法が好ましい。基紙の平滑性を規定することは一概には出来ないが、基紙の中心面平均粗さが、1.5μm以下程度であれば樹脂被覆後に目的の中心面平均粗さを十分に達成することが出来る。
【0022】
本発明の基紙の体積固有抵抗値としては、1×1010Ω・cm以下の範囲であり、1×106〜1×109Ω・cmの範囲が好ましく、1×107〜1×108Ω・cmの範囲が更に好ましい。体積固有抵抗値が1×1010Ω・cmより大きければ、与えられたトナーが受像紙に転写することが出来ず、トナーの転写性が不良となり、十分な画像濃度を確保することが出来なくなる。
【0023】
基紙自体の導電性を向上させる方法としては、特に制限はないが、各種水溶性バインダー、親水コロイド、ラテックス、顔料、帯電防止剤などを添加することにより目的を達成することが可能となる。最も簡単で効果的な方法としては帯電防止剤の添加である。本発明で用いられる帯電防止剤としては、一般に帯電防止剤として市販されているものが使用できる。帯電防止剤としては、金属そのものを応用した無機系、或いは化学的に合成された有機系のものに分けられるが、本発明では、中でも、添加及び塗布用として使用可能であるものが好ましく用いられる。具体例としては、シロキサン系帯電防止剤、有機界面活性剤系帯電防止剤に大別でき、さらに、有機界面活性剤系帯電防止剤はその化学的構造によって陽イオン性、陰イオン性、非イオン性、及び両性に分けられる。陽イオン性帯電防止剤としては、第4級アンモニウム塩系、陰イオン性帯電防止剤としては、スルホン酸塩系、硫酸エステル塩系、燐酸エステル塩系など、非イオン性帯電防止剤としては、エーテル系、エーテルエステル系、エステル系、含窒素系など、両性帯電防止剤としては、ベタイン系などが挙げられ、それぞれ適宜な有機構造に付加させた型で合成される。なお具体例は代表的な分類に基づいて挙げたものであり、本発明で使用できる帯電防止剤としてはこの限りではない。これらの基紙への添加の方法としては特に制限はないが、例えば抄紙調液段階での添加、サイズプレスでの付与などで目的を達成できる。
【0024】
また、本発明は搬送性に優れたことを特徴とする樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙に関するものであるが、搬送性を悪化させる要因は、表面と裏面との電気的なブロッキング現象である。この現象を回避するためには裏面に導電性あるバックコート層を施す方法が効果的であるが、裏面に導電性を与えた場合、トナーの転写性が悪化してしまう。これはトナーと逆電荷で受像紙裏面から帯電させる場合に、バックコート層の導電性により、電荷が逃げてしまい、表面への十分な帯電が出来なくなるためである。このように、搬送性とトナーの転写性とは相反する関係にあり、両方の性能を共に満足させる方法はこれまで無かった。我々が調査した結果、この相反するトナーの転写性と搬送性を満足させるためには、バックコート層を有する面の23℃/50%RHにおける表面抵抗値が1×1010〜1×1014Ωの範囲にあることが望ましいことが判明した。表面抵抗値が1×1010Ωよりも低い場合、トナーの転写性が悪くなり、表面抵抗値が1×1014Ωよりも高い場合、搬送性が悪くなる。
【0025】
更に、本発明の基紙の体積固有抵抗値は1×1010Ω・cm以下であり、樹脂被覆後の電子写真用受像紙としての体積固有抵抗値は1×1012Ω・cm以下である。樹脂被覆後の体積固有抵抗値は、樹脂層の影響により、基紙に比べて値が大きくなるため、樹脂被覆後の体積固有抵抗値を1×1012Ω・cm以下にするためには、基紙の体積固有抵抗値は1×1010Ω・cm以下にする必要がある。また、本発明の電子写真用受像紙は、画像形成層、バックコート層の有無に拘わらず、電子写真用受像紙としての体積固有抵抗値が1×1012Ω・cm以下の範囲であれば良い。しかしながら、トナーの定着性を考慮した場合、画像形成層を設けた電子写真用受像紙であり、基紙の体積固有抵抗値が1×1010Ω・cm以下の範囲にある電子写真用受像紙の形態が好ましく、更に搬送性をも考慮した場合には、画像形成層に加えてバックコート層を設けた電子写真用受像紙であり、基紙の体積固有抵抗値が1×1010Ω・cm以下の範囲にある電子写真用受像紙の形態であることがより好ましい。
【0026】
本発明の実施に用いられる基紙を構成するパルプとしては、特開昭58−37642号公報、特開昭60−67940号公報、特開昭60−69649号公報、特開昭61−35442号公報等に記載もしくは例示してあるような適切に選択された天然パルプを用いるのが有利である。天然パルプは塩素、次亜塩素酸塩、二酸化塩素漂白の通常の漂白処理並びにアルカリ抽出もしくはアルカリ処理及び必要に応じて過酸化水素、酸素等による酸化漂白処理等、及びそれらの組み合わせ処理を施した針葉樹パルプ、広葉樹パルプ、針葉樹広葉樹混合パルプの木材パルプが用いられ、また、クラフトパルプ、サルファイトパルプ、ソーダパルプ等の他再生パルプ(故紙パルプ)等の各種のものを用いることができる。
【0027】
本発明の実施に用いられる基紙中には、紙料スラリー調製時に各種の添加剤を含有せしめることができる。サイズ剤として、脂肪酸金属塩あるいは/及び脂肪酸、特公昭62−7534号公報に記載もしくは例示のアルキルケテンダイマー乳化物あるいは/及びエポキシ化高級脂肪酸アミド、アルケニルまたはアルキルコハク酸無水物乳化物、ロジン誘導体等、乾燥紙力増強剤として、アニオン性、カチオン性あるいは両性のポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、カチオン化澱粉、植物性ガラクトマンナン等、湿潤紙力増強剤として、ポリアミンポリアミドエピクロルヒドリン樹脂等、填料として、クレー、カオリン、炭酸カルシウム、酸化チタン等、定着剤として、塩化アルミニウム、硫酸バン土等の水溶性アルミニウム塩等、pH調節剤として、苛性ソーダ、炭酸ソーダ、硫酸等、その他特開昭63−204251号公報、特開平1−266537号公報等に記載もしくは例示の着色顔料、着色染料、蛍光増白剤などを適宜組み合せて含有せしめるのが有利である。
【0028】
また、基紙中には、各種の水溶性ポリマーもしくは親水性コロイドまたはラテックス、帯電防止剤、添加剤から成る組成物をサイズプレスもしくはタブサイズプレスあるいはブレード塗工、エアーナイフ塗工等の塗工によって含有せしめることができる。水溶性ポリマーもしくは親水性コロイドとして、特開平1−266537号公報に記載もしくは例示の澱粉系ポリマー、ポリビニルアルコール系ポリマー、ゼラチン系ポリマー、ポリアクリルアミド系ポリマー、セルローズ系ポリマー等、エマルジョン、ラテックス類として、石油樹脂エマルジョン、特開昭55−4027号公報、特開平1−180538号公報に記載もしくは例示のエチレンとアクリル酸(またはメタクリル酸)とを少なくとも構成要素とする共重合体のエマルジョンもしくはラテックス、スチレン−ブタジエン系、スチレン−アクリル系、酢酸ビニル−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共重合体およびそれらのカルボキシ変性共重合体のエマルジョンもしくはラテックス等、顔料として、クレー、カオリン、炭酸カルシウム、タルク、硫酸バリウム、酸化チタン等、pH調節剤として、塩酸、リン酸、クエン酸、苛性ソーダ等、そのほか前記した帯電防止剤、着色顔料、着色染料、蛍光増白剤等の添加剤を適宜組み合わせて含有せしめるのが有利である。
【0029】
本発明における基紙の密度としては、0.90g/cm3〜1.15g/cm3の範囲が好ましく、0.95g/cm3〜1.15g/cm3の範囲が一層好ましく、1.00g/cm3〜1.10g/cm3の範囲が特に好ましい。基紙の密度が0.90g/cm3未満であると面質の良い平滑性に優れた電子写真用受像紙が得られないし、基紙の密度が1.15g/cm3より大きいと電子写真用受像紙の腰が弱くなってしまうために高級感が無くなり、更に搬送時に搬送ロール間での紙詰まりを生じる問題が発生する。また、本発明の実施に用いられる基紙の厚みに関しては、特に期限はないが、その坪量は40g/m2〜250g/m2のものが有用であり、50g/m2〜200g/m2のものが好ましい。
【0030】
本発明における電子写真用受像紙の基紙の両側は、フィルム形成能ある樹脂を含む樹脂層で被覆される。それらのフィルム形成能ある樹脂としてはポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂及びそれらの混合物などの熱可塑性樹脂が好ましく、中でも導電性と溶融押し出しコーティング性の点から前記したポリオレフィン樹脂あるいは/及びポリエステル樹脂が更に好ましく、ポリエチレンテレフタレート樹脂が特に好ましい。ポリエチレンテレフタレート樹脂としては特に制限はない。通常の溶融押し出しコーティングが可能なポリエチレンテレフタレート樹脂であれば問題なく使用できるし、基紙上または樹脂被覆紙上にポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り合わせて使用することも出来る。また、特公昭60−17104号公報に記載もしくは例示の電子線硬化樹脂から成る樹脂層で被覆してもよい。好ましい被覆方法の形態としては、操業性、経済性の面から総合的に判断して、溶融押し出しコーティング方式による被覆方法が最も好ましい。樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂が最も好ましいが、基紙との接着性を考慮した場合、接着性に優れた低密度ポリエチレン樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂を混合して溶融押し出しコーティングを行う方法が好ましい。ポリエチレンテレフタレート樹脂の混合率は、特に制限はないが、10質量%〜80質量%の範囲が好ましく、20質量%〜60質量%の範囲が更に好ましい。
【0031】
本発明における電子写真用受像紙は、走行する基紙上に表樹脂層中及び裏樹脂層中の樹脂が熱可塑性樹脂、好ましくはポリエステル樹脂、特に好ましくはポリエチレンテレフタレート樹脂の場合には、表樹脂層用及び裏樹脂層用の樹脂組成物を溶融押し出し機を用いて、そのスリットダイからフィルム状に流延して被覆する、いわゆる溶融押し出しコーティング法によって製造することが出来る。通常は、走行する基紙上に溶融押し出し機を用いて、そのスリットダイから溶融した樹脂組成物をフィルム状に押し出し、流延して被覆し、加圧ロールと冷却ロールとの間で圧着し、冷却ロールから剥離するという一連の工程で生産される。その際、溶融フィルムの温度は250℃及至350℃であることが好ましい。スリットダイとしては、T型ダイ、L型ダイ、フィッシュテイル型ダイのフラットダイが好ましく、スリット開口径は0.1mm乃至2mmであることが望ましい。また、樹脂組成物を基紙にコーティングする前に、基紙にコロナ放電処理、火炎処理などの活性化処理を施すのが好ましい。また、特公昭61−42254号公報に記載の如く、基紙に接する側の溶融樹脂組成物にオゾン含有ガスを吹きつけた後に走行する基紙に樹脂層を被覆しても良い。また、樹脂層との接着性を考慮し、基紙上にアンカーコート剤を塗工した後に樹脂層を被覆することもできる。また、表、裏の樹脂層は逐次、好ましくは連続的に、押し出しコーティングされる、いわゆるタンデム押し出しコーティング方式で基紙に被覆されるのが好ましく、必要に応じて表または裏の樹脂層を二層以上の多層構成にする、多層押し出しコーティング方式で被覆しても良い。本発明の樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙において、被覆方法としては特に制限はないが、ポリエチレンテレフタレート樹脂、またはポリエチレンテレフタレート樹脂とポリエチレン樹脂の混合物の溶融押し出しコーティング法による被覆方法が最も好ましい。その他の方法としては、電子写真用受像紙の基紙上にポリエチレンテレフタレートフィルムを直接貼り合わせたり、ポリエチレン樹脂を被覆した後に、更にその上にポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り合わせて用いることも出来る。また、電子写真用支持体の表樹脂層面は光沢面、特公昭62−19732号公報に記載の微粗面等に加工することが出来、裏樹脂層は通常無光沢面に加工するのが好ましい。
【0032】
また、本発明における電子写真用受像紙の表、裏の樹脂層の厚さとしては、特に制限はないが、表樹脂層の厚さとしては、9μm〜60μmの範囲が有用であり、好ましくは15μm〜35μmの範囲である。表樹脂層の厚みは、厚くする方が、樹脂被覆後の平滑性は良好となるが、経済面を考慮し、なるべく少ない塗工量で被覆した方が良い。表樹脂層の厚みは基紙の平滑性を考慮しながら、被覆後の中心面平均粗さが0.25μm以下になるように随時調節することが出来る。裏樹脂層の厚さとしては、5μm〜60μmの範囲が有用であるが、好ましくは10μm〜30μmの範囲である。また、表樹脂層に比して裏樹脂層の被覆量を少なくして表・裏の樹脂層中の樹脂被覆量の差を3g/m2以上にするのが好ましい。
【0033】
本発明における電子写真用受像紙の表、裏樹脂層中には、各種の添加剤を含有せしめることが出来る。特公昭60−3430号、特公昭63−11655号、特公平1−38291号、特公平1−38292号、特開平1−105245号等の各公報に記載もしくは例示の酸化チタン、酸化亜鉛、タルク、炭酸カルシウム等の白色顔料、ステアリン酸アミド、アラキジン酸アミド等の脂肪酸アミド、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウム、パルミチン酸亜鉛、ミリスチン酸亜鉛、パルミチン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩、特開平1−105245号に記載もしくは例示のヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、リン系、硫黄系等の各種酸化防止剤、コバルトブルー、群青、セリアンブルー、フタロシアニンブルー等のブルー系の顔料や染料、コバルトバイオレット、ファストバイオレット、マンガンバイオレット等のマゼンタ系の顔料や染料、特開平2−254440号公報に記載もしくは例示の蛍光増白剤、紫外線吸収剤等の各種の添加剤を適宜組み合わせて含有せしめることが出来る。また、樹脂層中に使用する帯電防止剤としては、特に制限はないが、耐熱性の点から非イオン系が主として使用される。例えば、ポリ(オキシエチレン)アルキルアミン、ポリ(オキシエチレン)(アルキルカルボニルオキシエチレン)、ポリ(オキシエチレン)アルキルアミド、ポリ(オキシエチレン)(アルキルカルボニルオキシエチレン)アルキルアミド、ポリ(オキシエチレン)アルキルエーテル、ポリ(オキシエチレン)アルキルフェニルエーテル、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステルなどが挙げられる。具体的には、ステアリルジエタノールアミンモノステアレート、ステアリルジエタノールアミン、ステアリン酸モノグリセリド、ペンタデシル酸モノグリセリドなどが使用できる。これらの帯電防止剤の添加量は特に制限はないが、好ましくは樹脂層の3質量%以下である。より好ましくは0.05〜3質量%である。0.05質量%より少ないと帯電防止効果が小さく、3質量%より多いと電子写真受像紙の表面粗さが低下傾向になる他、基紙と樹脂被覆層間の強度、経時での帯電防止剤のブリードアウトによる樹脂層と画像形成層間の接着性の低下や操業時におけるダイリップ部分の汚れなどの問題が発生する。この他に無機顔料系として、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化バリウムなどを添加することもできる。これら無機顔料系の添加量としては特に制限はないが、好ましくは樹脂層の1〜20質量%以下である。より好ましくは5〜15質量%である。1質量%より少ないと帯電防止効果が小さく、20質量%より多いと電子写真受像紙の表面粗さが低下傾向になる他、基紙との接着が悪化、操業面では、押し出しコーティング時の溶融樹脂のカーテン膜の安定性が劣り、高速加工が困難となる。これらの添加剤は、樹脂のマスターバッチあるいはコンパウンドとして含有せしめるのが好ましい。特に、本発明の実施に用いられる裏樹脂層用のコンパウンド樹脂組成物中にこれらの添加剤を含有せしめる方法としては、樹脂中に予め加えるか、あるいはコンパウンド樹脂の調製時に加えるか、または、該樹脂に高濃度に添加したマスターバッチを予め作成し、このマスターバッチを溶融押し出し被覆時に該樹脂に加えてもよい。
【0034】
画像形成層を表樹脂層側に設ける方法としては、走行する基紙面に樹脂層を被覆した後、巻き取るまでの間に画像形成層を設ける側の樹脂層側に、コロナ放電処理などの活性化処理を施した後、引き続き画像形成層を塗工するオンマシン塗工方法が望ましい。また、樹脂被覆紙を巻き取ってから、必要に応じて巻取りを貯蔵後、改めて画像形成層を設ける、いわゆるオフマシン方法で行うこともできる。画像形成層塗布液を塗布する装置としては、エアーナイフコーター、ロールコーター、バーコーター、ワイヤーバーコーター、ブレードコーター、スライドホッパーコーター、カーテンコーター、グラビアコーター、フレキソグラビアコーター及びそれらの組み合わせ等があげられる。画像形成層の塗布に際しては塗布に先立ち、樹脂面をコロナ放電処理を施すことの他に火炎処理等のその他の活性化処理を施してもよい。塗布された塗液の乾燥装置としては直線トンネル乾燥機、アーチドライヤー、エアループドライヤー、サインカーブエアフロートドライヤー等の熱風乾燥機、赤外線、加熱ドライヤー、マイクロ波等を利用した乾燥機等各種乾燥装置をあげることができる。また、乾燥条件は任意であるが、一般には40℃〜150℃で数秒〜10分で行われる。
【0035】
該コロナ放電処理としては、適切なコロナ放電処理装置により適切な強度のコロナ放電処理を行うのが好ましい。コロナ放電処理の具体的な方法としては、コロナ出力機の種類、コロナバーの種類及び形状、周波数、陽極電流、エアーギャップ、電子写真用受像紙の樹脂層の種類及び性質、電子写真用受像紙の走行速度などのコロナ処理条件を予め実験して設定する事が出来る。
【0036】
本発明における電子写真用受像紙は、各種の画像形成層が塗設されて各種の電子写真用受像紙として用いることができる。それらの画像形成層に用いられる合成樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、スチレンアクリレート樹脂、ビニルトルエンアクリレート樹脂等のエステル結合を有する樹脂、ポリウレタン樹脂等のウレタン結合を有する樹脂、ポリアミド樹脂等のアミド結合を有する樹脂、尿素樹脂等の尿素結合を有する樹脂、その他ポリカプロラクタム樹脂、スチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂等が挙げられる。これら樹脂に加えて、これらの混合物もしくは共重合体等も使用できる。
【0037】
本発明に係わる画像形成層中には、上記合成樹脂の他に帯電防止剤剤、顔料等を加えても良い。帯電防止剤としては特に制限無く、各種帯電防止剤を用いることが出来る。例えば、脂肪酸塩類、硫酸エステル塩類、脂肪族アミン及び脂肪族アマイドの硫酸塩類、リン酸エステル塩類、スルホン酸塩類、脂肪族アミン塩類、第四級アンモニウム塩類、及びベタイン系両性塩類、イミダゾリン系両性塩類、アラニン系両性塩類などが挙げられ、金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化バリウムなどを挙げることが出来る。顔料としては、特に制限はないが、各種無機及び有機顔料、例えばクレー、タルク、カオリン、水酸化アルミニウム、炭酸カリウム、二酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、サチンホワイト、プラスチックピグメントなどの一般塗工用顔料を用いることが出来る。また必要に応じて、離型剤、可塑剤、界面活性剤、染料などを適宜組み合わせて含有せしめることができる。
【0038】
本発明に係わる画像形成層の厚みとしては特に制限はないが、15μm以下が有用であり、好ましくは10μm以下、更に好ましくは5μm以下の範囲が好ましい。画像形成層の厚みを15μmより多くするとコスト的に不利となる。
【0039】
本発明における電子写真用受像紙の裏樹脂層には、コロナ放電処理、火炎処理などの活性化処理を施した後、帯電防止等のために各種のバックコート層を塗設することができる。また、バックコート層には、特公昭52−18020号公報、特公昭57−9059号公報、特公昭57−53940号公報、特公昭58−56859号公報、特開昭59−214849号公報、特開昭58−184144号公報等に記載もしくは例示の無機帯電防止剤、有機帯電防止剤、親水性バインダー、ラテックス、硬化剤、顔料、界面活性剤等を適宜組み合わせて含有せしめることができる。本発明の電子写真用受像紙の裏面の粗さとしては、特に制限はないが、中心面平均粗さとして、0.8〜3.0μmの範囲を有するものが好ましい。また、裏面の粗さを調節する方法としては、クーリングロールの表面形状やプレス圧力、バックコート配合における顔料の選定などにより調節することが可能である。
【0040】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳しく説明するが、本発明の内容は実施例に限られるものではない。
【0041】
実施例1〜6及び比較例4〜6
広葉樹漂白クラフトパルプを叩解後のパルプの繊維長(JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法No.52−89「紙及びパルプ繊維長試験方法」に準拠して測定した長さ加重平均繊維長で表示して)が0.55mmになるように叩解後、パルプ100質量部に対して、カチオン化澱粉3質量部、アニオン化ポリアクリルアミド0.2質量部、アルキルケテンダイマー乳化物(ケテンダイマー分として)0.4質量部、ポリアミドエピクロルヒドリン樹脂0.4質量部及び適当量の蛍光増白剤、青色染料、赤色染料を添加して紙料スラリーを調製した。その後、紙料スラリーを200m/分で走行している長網抄紙機にのせ適切なタービュレンスを与えつつ紙匹を形成し、ウェットパートで15〜100kgf/cmの範囲で線圧が調節された3段のウェットプレスを行った後、スムージングロールで処理し、引き続く乾燥パートで30〜70kgf/cmの範囲で線圧が調節された2段の緊度プレスを行った後、乾燥した。その後、乾燥の途中でカルボキシ変性ポリビニルアルコール4質量部、蛍光増白剤0.05質量部、青色染料0.002質量部、塩化ナトリウム4質量部に、表1記載の基紙の体積固有抵抗値になるように、帯電防止剤(三洋化成工業株式会社製、ケミスタットSA−9)を必要量加えたものからから成るサイズプレス液を25g/m2サイズプレスし、最終的に得られる基紙水分が絶乾水分で8質量%になるように乾燥し、線圧70kgf/cmでマシンカレンダー処理して、坪量170g/m2の、密度が1.04g/cm3の電子写真用受像紙の基紙を製造した。
【0042】
次に、画像形成層を設ける側とは反対側の基紙面(裏面)をコロナ放電処理した後、該裏面に、高密度ポリエチレン樹脂(密度0.967g/cm3、MFR=15g/10分)70質量部と低密度ポリエチレン樹脂(密度0.924g/cm3、MFR=0.6g/10分)30質量部とを溶融押し出し機を用いて予め溶融・混合して調製したコンパウンド樹脂組成物のペレットとしたものを、樹脂温度315℃で20μmの樹脂厚さに基紙の走行速度200m/分で溶融押し出しコーティングした。この際、冷却ロールとしては、下記バック層を塗設後の該バック層面の中心面平均粗さSRaが1.15μmになる粗面度のものを用いた。尚、使用した冷却ロールは液体ホーニング法で粗面化された冷却ロールで、冷却水温度12℃で操業した。
【0043】
引き続き、基紙の表面をコロナ放電処理した後、該表面に低密度ポリエチレン樹脂(密度0.920g/cm3、MFR=4.5g/10分)65質量部と高密度ポリエチレン樹脂(密度0.970g/cm3、MFR=7.0g/10分)35質量部から成る樹脂組成物を樹脂温度315℃で25μmの厚さに基紙の走行速度200m/分で溶融押し出しコーティングした。なお、表、裏のポリエチレン樹脂の溶融押し出しコーティングは、逐次押し出しコーティングが行われる、いわゆるタンデム方式で行われた。その際、該樹脂被覆層の表面は、表1記載の中心面平均粗さになるように、クーリングロールの表面形状とプレス圧力を変えて加工した。
【0044】
比較例1
実施例3で用いた基紙を樹脂で被覆されてない電子写真用受像紙としてそのまま使用した。
【0045】
比較例2
実施例3で用いた基紙上の表面に、ブレードコーター方式の塗工機を用いて、塗工速度500m/分の速度で、顔料(比率として、カオリン/炭カル=65/35質量部)100質量部、市販ポリアクリル酸系分散剤0.1質量部、SBRラテックス接着剤12質量部、リン酸エステル化澱粉4質量部、ステアリン酸カルシウム系滑剤1部から成る水性塗工液を最終固形分塗工量が12g/m2になるように塗工し、塗工紙型の電子写真受像紙を得た。仕上げは、オンラインでソフトカレンダー処理(ロール温度160℃)を行った。
【0046】
比較例3
実施例3で用いた基紙上の表面に、ブレードコーター方式の塗工機を用いて、塗工速度500m/分の速度で、顔料(比率として、カオリン/炭カル/中空粒子=55/25/20質量部)100質量部、市販ポリアクリル酸系分散剤0.1質量部、SBRラテックス接着剤12質量部、リン酸エステル化澱粉4質量部、ステアリン酸カルシウム系滑剤1部から成る塗工液を最終固形分塗工量が12g/m2になるように塗工し、塗工紙型の電子写真受像紙を得た。仕上げは、オンラインでソフトカレンダー処理(ロール温度160℃)を行った。
【0047】
[トナー転写性の評価方法]
電子写真複写機(富士ゼロックス社製、商品名:A−color935)により、予め準備した原稿を用いて複写物を作成し、Macbeth濃度計を用いて、原稿に対する複写物の濃度差を比較した。この際、原稿にはイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの階調濃度を作成しておき、それぞれの特性曲線を作成して、濃度差を総合的に判断した。
◎:濃度差がなく、トナーの転写性が非常に良好。
○:濃度差が少なく、トナーの転写性が良好。
△:やや濃度差が見られるが、実用上問題ない。
×:濃度差が大きく、実用上問題である。
【0048】
[トナー定着性の評価方法]
上記電子写真複写機により、予め作成した原稿を用いて、電子写真用受像紙に画像を転写し、作成した複写物に、セロテープを貼付けて後、急激にセロテープを剥離し、画像が支持体表面上に保持されるかどうかをみた。評価基準としては、以下の通りである。
◎:剥離がなく、定着性が非常に良好。
○:剥離が少なく、定着性が良好。
△:やや剥離されるが、実用上問題ない。
×:剥離が大きく、実用上問題である。
【0049】
[画像の印刷ムラの評価方法]
上記電子写真複写機により、予め作成した原稿を用いて複写物を作成し、原稿と見比べて、画像に濃淡ムラ、カスレ部分、その他の画像的な欠陥が無いかを目視で総合的に判断した。評価基準としては、以下の通りである。
◎:印刷ムラがなく、非常に良好。
○:印刷ムラが少なく、良好。
△:やや印刷ムラが見られるが、実用上問題ない。
×:印刷ムラが目立ち、実用上問題である。
【0050】
得られた結果を表1に示す。
【0051】
【表1】
【0052】
表1の結果から、基紙の両面が樹脂層で被覆された電子写真用受像紙であって、基紙の体積固有抵抗値が1×1010Ω・cm以下であり、樹脂被覆後の画像を形成する側の中心面平均粗さが0.25μm以下である本発明の電子写真用受像紙は、トナーの転写性、定着性に優れ、画像の印刷ムラのない優れた電子写真用受像紙であることが判る。比較例1で示される基紙のみの電子写真用受像紙は耐熱性及び平滑性が不足しているため、トナーの定着性と印刷ムラが特に不足していた。比較例2、3で示される塗工紙タイプの電子写真用受像紙では、中空粒子を添加することで受像紙の耐熱性が向上し、トナーの定着性が改良されたが、平滑性が不足しており、印刷ムラが顕著であった。樹脂被覆紙型の電子写真受像紙では、基紙の体積固有抵抗値が1×1010Ω・cmより大きい場合は、トナーの転写性が顕著に悪化し、トナーの定着性、印刷ムラも同様に悪化した。また、本発明の電子写真用受像紙の表面の中心面平均粗さは0.25μm以下であるが、0.15μm以下の範囲がより好ましく、表面の中心面平均面粗さが0.25μmより大きい場合には、トナーの転写性が悪く、製品価値が全く無いものとなっていることが判る。
【0053】
実施例7〜10
画像を形成する側の樹脂層の高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)/低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)/ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)の配合比率を表2に記載の配合比率にすること以外は実施例3と同様に行った。
【0054】
実施例11
画像を形成する側の樹脂層の塗工量を8μmとし、この樹脂層上に23μmの発泡タイプの白色のポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り合わせること以外は実施例3と同様に行った。
【0055】
【表2】
【0056】
表2の結果から、表樹脂層にポリエチレンテレフタレート樹脂を配合したものはトナーの転写性が改良された優れた電子写真用受像紙であることが判る。また、ポリエチレンテレフタレートの添加率が増えるに従ってトナーの転写性が改良されており、好ましい添加量としては、35%以上の範囲であることが判る。更に、ポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り合わせても同様の効果が得られることが判る。
【0057】
実施例12
実施例3で用いた受像紙の表樹脂面にコロナ放電処理を施し、メタリングバー方式の塗工方式にて、スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン95質量部、アニオン系帯電防止剤5重量部から成る画像形成層用塗工液を、最終固形分塗工量として5g/m2となるように塗設した。
【0058】
実施例13〜15
画像を形成する側の樹脂層中に、下記で示される配合で二酸化チタン顔料を含有する樹脂層とすること以外は実施例3と同様に行った。なお、二酸化チタン顔料は、低密度ポリエチレン樹脂(密度0.920g/cm3、MFR=8.5g/10分)47.5質量%、含水酸化アルミニウム(対二酸化チタンに対してAl2O3分として0.75質量%)で表面処理したアナターゼ型二酸化チタン顔料50質量%とステアリン酸亜鉛2.5質量%から成る二酸化チタン顔料のマスターバッチ(以下、MBと略すことがある)を用いた。
実施例13の樹脂層の配合
HDPE/LDPE/MB=25/55/20(顔料として10%配合)
実施例14の樹脂層の配合
HDPE/LDPE/MB=20/50/30(顔料として15%配合)
実施例15の樹脂層の配合
HDPE/LDPE/MB=15/45/40(顔料として20%配合)
【0059】
[画像の鮮鋭性の評価方法]
前述した電子写真複写機により、予め作成したテストチャートが印刷された原稿を用いて、電子写真用受像紙に画像を転写して、複写物を作成し、テストシートを得た。このテストシートを、マイクロデンシトメーターで測定し、常法に従って、印刷物の鮮鋭性を求め、画像の鮮鋭性とした。評価基準としては、以下の通りである。
◎:画像の鮮鋭性が非常に良好。
○:画像の鮮鋭性が良好。
△:画像の鮮鋭性がやや不良であるが、実用上問題ない程度。
×:画像の鮮鋭性が不良であり、実用上問題がある。
【0060】
【表3】
【0061】
表3の結果から、画像形成層を設けた電子写真用受像紙はトナーの定着性と印刷ムラが良好な優れた電子写真用受像紙であることが判る。また、表樹脂層中に二酸化チタン顔料を添加した受像紙は画像の鮮鋭性に優れた電子写真用受像紙であることが判り、二酸化チタンの添加量に従って印刷画像の鮮鋭性が良くなっていることが判る。
【0062】
実施例16〜21
受像紙の裏樹脂層面にコロナ放電処理後、下記のバック層用塗工液をファウンテン−メタバー塗工方式でオンマシン塗布すること以外は、実施例3と同様に行った。乾燥質量分として、コロイド状シリカ:スチレン系ラテックス=1:1から成り、更にポリスチレンスルフォン酸ソーダ、適量の帯電防止剤、その他の塗工助剤等を含むバック層用塗工液を表3記載の表面抵抗値になるように、ラテックス分(固形質量計算で)として0.21g/m2になる塗工量で塗設した。
【0063】
[搬送性の評価方法]
前述した電子写真複写機に、予め準備した受像紙を20枚連続で通して、搬送性に障害がないかを判定した。評価基準としては、以下の通りである。
◎:搬送性が非常に良好。
○:搬送性が良好。
△:搬送性がやや不良であるが、実用上問題ない程度。
×:搬送性が不良であり、実用上問題がある。
【0064】
【表4】
【0065】
表4の結果から、バックコート層を設けた本発明の電子写真用受像紙は、トナーの転写性と搬送性に優れた電子写真用受像紙であることが判る。裏面の表面抵抗値が1×1014Ωよりも高い場合、搬送性が悪くなっていることが判る。
【0066】
実施例22〜26
サイズプレス塗工液の配合、画像形成層用塗工液の配合、バックコート層の配合を調整し、表5記載の基紙の体積固有抵抗値、受像紙としての体積固有抵抗値、裏面の表面抵抗値に調整すること以外は実施例3と同様に行った。
【0067】
実施例27
表樹脂層を実施例9で用いた樹脂配合(HDPE/LDPE/MB=15/45/40、顔料として20%配合)に変えて同じように溶融押し出しコーティングし、裏樹脂面に実施例19記載のバックコート液を同じように塗工し、表樹脂面に実施例12記載の画像形成層用塗工液を同じように塗工する以外は、実施例3と同様に行った。
【0068】
【表5】
【0069】
表5の結果から明らかなように、基紙の体積固有抵抗値が1×1010Ω・cm以下で、受像紙としての体積固有抵抗値が1×1012Ω・cm以下の電子写真用受像紙は、トナーの転写性に優れた電子写真用受像紙であることが判る。また、受像紙の体積固有抵抗値を下げていくと、トナーの転写性が更に改良されることが判る。また、実施例27から、表樹脂層に二酸化チタン顔料を添加し、バックコート層、画像形成層を設けた本発明の電子写真用受像紙は、トナーの転写性と定着性、画像の印刷ムラと鮮鋭性、受像紙の搬送性の全てに優れた電子写真用受像紙であることが判る。
【0070】
【発明の効果】
本発明により、トナーの転写性と表面の平滑性に優れ、印刷ムラの無い高級感ある画像が得られる樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙を提供できる。
Claims (5)
- 天然パルプを主成分とする基紙の両面をフィルム形成能ある樹脂で被覆した電子写真用受像紙において、該基紙の23℃/50%RHにおける体積固有抵抗値が1×1010Ω・cm以下であり、樹脂被覆後の画像を形成する側の中心面平均粗さが0.25μm以下であることを特徴とする樹脂被覆紙型の電子写真用受像紙。
- フィルム形成能ある樹脂層がポリエチレンテレフタレート樹脂を含むことを特徴とする請求項1記載の電子写真用受像紙。
- 画像を形成する側の樹脂層上にトナーを定着させるための画像形成層を有することを特徴とする請求項1または2記載の電子写真用受像紙。
- 画像を形成する側と反対側の樹脂層上に顔料を含むバックコート層を有し、該バックコート層を有する面の23℃/50%RHにおける表面抵抗値が1×1010〜1×1014Ωの範囲であることを特徴とする請求項1〜3いずれか一項記載の電子写真用受像紙。
- 該電子写真用受像紙の23℃/50%RHにおける体積固有抵抗値が1×1012Ω・cm以下であることを特徴とする請求項1〜4いずれか一項記載の電子写真用受像紙。
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JP2003184601A JP2005017843A (ja) | 2003-06-27 | 2003-06-27 | 電子写真用受像紙 |
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Cited By (3)
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WO2006059561A1 (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-08 | Tomoegawa Co., Ltd. | 耐水性を有する電子写真用受像紙 |
JP2007079012A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Canon Inc | 画像形成方法及び記録媒体 |
JP2007121357A (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-17 | Fuji Xerox Co Ltd | 記録媒体 |
-
2003
- 2003-06-27 JP JP2003184601A patent/JP2005017843A/ja active Pending
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JP2007121357A (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-17 | Fuji Xerox Co Ltd | 記録媒体 |
JP4678275B2 (ja) * | 2005-10-25 | 2011-04-27 | 富士ゼロックス株式会社 | 記録媒体 |
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