JP2006039115A - 電子写真用転写紙 - Google Patents

Abstract

【課題】低湿環境においても転写不良のない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。
【解決手段】Ｋ＝厚さ²／透気度（μｍ²／ｓｅｃ）で示される指数Ｋが、２００以下であることを特徴とする電子写真用転写紙。ステキヒトサイズ度が、１０ｓｅｃ以上であることを特徴とする。パルプのろ水度が１００ｍｌ以上３５０ｍｌ以下であることを特徴とする。カレンダー処理を行うことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真用転写紙に関し、具体的には、転写ローラを具備する電子写真画像形成装置に用いられた場合に、低湿環境においても転写不良のない電子写真用転写紙に関する。

従来より、電子写真方式を採用した画像形成装置における転写装置としては、コストや耐久性に優れる転写ローラを用いた構成が多く採用されている。

図２に接触帯電式の転写装置を用いた電子写真方式の画像形成装置の一例を示す。

転写装置６は、芯金となる金属ローラ等の導電体ローラ６ａと、その外周面に形成した円筒状の導電層６ｂとから構成されている。転写装置６は、導電体ローラ６ａの両端部を図示しない軸受部材にて回転自在に軸支されるとともに、感光ドラム１と平行に配置され、不図示のスプリング等の押圧手段によって感光ドラム１方向に所定の押圧力で押圧されている。これにより、転写装置６は、外側の導電層６ｂが感光ドラム１に圧接されて感光ドラム１との間に、転写紙Ｐを挟持搬送する転写ニップ部Ｎを形成し、転写紙Ｐがこの転写ニップ部Ｎに給紙された際に、導電層６ｂが記録材Ｐの裏面に接触し、転写紙Ｐの矢印Ｋ１方向の搬送に伴い矢印Ｒ６方向に従動回転するようになっている。

更に、転写装置６の導電体ローラ６ａには電源１１が接続されており、転写装置６は、この電源１１によって所定のバイアス電圧が印加され、転写紙Ｐの裏面にトナーと逆極性の電荷を直接付与することによって、感光ドラム１上のトナー像を転写紙Ｐ表面に転写するようになっている。尚、上述の転写装置６は、導電体ローラ６ａにギヤを取り付け、モータ等の駆動手段により強制駆動するようにしても良い。

特開平０９−０３４１５８号公報 特開２０００−１１２１６７号公報 特開２００１−２８１９０４号公報

しかしながら、上記の従来例の転写装置では次のような不具合があった。

上記転写装置において、例えば２３℃、５％ＲＨ等の低湿環境下で、比較的抵抗の高くなった記録材を転写する場合、以下に説明する「突き抜け」と呼ばれる転写不良による画像品質の低下という不具合が発生した。

「突き抜け」とは、ハーフトーンやベタ黒のような画像において、直径０．２〜１．０ｍｍ程度の円状に白く画像が抜ける現象であり、本発明者らは、像担持体と転写ローラに狭持された紙の表面や内部の空隙における放電現象により、像担持体上のトナーが正常に紙に転写されず、像担持体に残ってしまうものと考えている。

このような、低湿環境下における放電現象による転写不良を解決するために、凸居文献１においては、紙の表面平滑度を規定する方法が示されているが、この方法では、特に紙の内部の空隙における放電現象を軽減するものではないため、十分な効果が得られなかった。

又、特許文献２，３等には、透気度を規定した電子写真転写用紙が開示されているが、これらはトナーブリスターやペーパーブリスターを解決するための構成であり、本発明の低湿環境下での転写不良を解決するのとは趣旨が異なる。

本発明の目的は、低湿環境においても転写不良のない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である。

本発明者らが、鋭意検討を重ねた結果、下記式で示される指数Ｋが２００以下であることを特徴とする電子写真用転写紙によれば、上記のような問題を解決できるという結論に至った。

Ｋ＝厚さ²／透気度（μｍ²／ｓｅｃ）
又、好ましくはステキヒトサイズ度が、１０ｓｅｃ以上であること。又、パルプのろ水度が１００ｍｌ以上３５０ｍｌ以下であること。更に、カレンダー処理を行うことが好ましい。

本発明の電子写真用転写紙においては、特に転写ローラを具備する電子写真画像形成装置に用いられた場合に、低湿環境においても転写不良のない画像を得ることができる。

本発明者らは、「突き抜け」と呼ばれる低湿環境下での異常画像の発生が、像担持体と転写ローラの転写ニップの近傍における転写電界により、主に紙の内部の空隙において放電現象が発生し、異常画像に至るということを突き止め、これを抑制するためには、紙の内部の空隙をなるべく小さく、そして少なくすることが有効であるという考えに至った。

紙の内部の空隙については、紙の透気度が最もこれを表していると考えられる。透気度は、所定量の空気が所定面積の紙を通過するのに要する時間であるため、単位体積当たりを空気が通過する時間は、
透気度／厚さ
で示される。紙の空隙率は、単位体積当たりを空気が通過する時間に相関すると考えられるため、空隙率は、
厚さ／透気度
に相関すると考えられる。よって、放電の発生源となる空隙数は、
空隙率×厚さ＝厚さ²／透気度
に相関すると考えられる。即ち、「厚さ²／透気度」の値が小さいほど、薄くて密な紙であり、放電の発生源となる空隙が少ないため、「突き抜け」現象が発生しにくいと考えられる。以下、この空隙数に相関する値をＫと表す。

Ｋ＝厚さ²／透気度（μｍ²／ｓｅｃ）
上記Ｋの値を所望値にする方法としては、ロジン、硫酸バンド、澱粉、カゼイン、珪酸等の内添サイズ剤を、予め原料パルプに混ぜて抄紙したり、サイズプレス処理と呼ばれる行程で、クレー、タルク、チタンホワイト、炭酸カルシウム等の表面サイズ剤を、転写紙中の空隙に埋めること等が効果的である。

又、繊維を叩解することにより、繊維をけば立たせたり、微細繊維（単繊維）化させることにより、抄紙におい繊維同士のからみつきの度合いを向上し、紙の中の空隙を減少することができ、所望のＫの値を得ることができる。

更に、カレンダー処理を行うことにより、転写紙中の空隙を押し潰して目的のＫの値を得ることもできる。

尚、本発明の転写紙のＫの値の調整法は、上記の方法に限定されるものではない。

以下に、本発明の好ましい態様を挙げて本発明を更に詳細に説明する。

本転写用紙の原料としては、Ｌ．Ｂ．Ｋ．Ｐ（広葉樹クラフトパルプ）やＮ．Ｂ．Ｋ．Ｐ（針葉樹クラフトパルプ）等のパルプを用い、これにロジン、硫酸バンド、澱粉、カゼイン、珪酸等のサイズ剤を加えて叩解処理する。このときに、所定のろ水度に叩解の程度を合わせることが、左記に示したＫの値を得るのに望ましい。

更に、酸化チタン、カオリン、硫化亜鉛、滑石等の填料を加えて長網抄紙機の如き抄紙機で抄紙を行う。

図１は転写紙を製造する場合の製造工程の説明図である。

図１の製造工程においては、上記の前処理が施されたパルプに填料、サイズ剤、紙力増強剤としてのバインダー、染料及び抵抗調整剤のような紙料を加えたパルプ懸濁液を、ストックインレット３１より矢印Ｒ方向に移動するワイヤー３２上に噴流し、ワイヤーパートで脱水し、パルプシートを得る。得られたパルプシートは、プレスパートで更に脱水された後、第１ドライパートで乾燥されて原紙が形成される。この乾燥された原紙は、サイズプレスパートでロールコーター３３により表面微塗工用塗工液が塗工された後、第２ドライパートで乾燥され、カレンダーパートで複数本のロール３４によって加圧・圧縮され、平滑度を調整した後、得られた転写紙は、リールパートで巻き取られる。

転写紙の表面固有抵抗値を低下させるための低抵抗処理剤としては、カチオン系低抵抗処理剤及びアニオン系の低抵抗処理剤等が使用可能である。

又、サイズプレスパートで微塗工される塗工液は無機顔料や低抵抗処理剤等を分散させた物であり、これを片面当たり、乾燥固形分で好ましくは１〜１０ｇ／ｍ²となるように表面微塗工する。このサイズプレスパートでの微塗工は、先に述べたように、転写紙中の空隙を埋めて目的の特性を得る以外にも、転写用紙の耐水性、平滑性を得るためや、表面抵抗を調整する目的で行われる。表面微塗工に用いられる無機顔料としては、例えば、炭酸カルシウム、カオリン及びクレー等の一般に塗工紙において用いられる無機顔料を用いることができ、これらは単独或は混合して用いることがてできる。これらの無機顔料と共に使用する水溶性バインダーとしては、澱粉、ポリビニルアルコール、ラテックスエマルジョンを挙げることができ、これらは、単独或は混合して用いることができる。又、表面微塗工に用いられる低抵抗処理剤は、上記のものを用いることができる。

本発明における各種物性値は、以下の測定方法により測定したものである。

転写紙の厚さは、ＪＩＳ−Ｐ−８１１８に準じて測定した。

転写紙の透気度は、ＪＩＳ−Ｐ−８１１７に準じて測定した。

転写紙のステキヒトサイズ度は、ＩＳ−Ｐ−８１２２に準じて測定した。

転写紙のパルプのろ水度は、ＪＩＳ−Ｐ−８１２１に準じて測定した。

以下、実施例及び比較例に従って本発明を更に具体的に説明する。尚、本発明は実施例に限定されるものではない。

長網抄紙を用いた図１に示す製造工程に基づき、Ｌ．Ｂ．Ｋ．Ｐ（広葉樹パルプ）に、塗工前の原紙（パルプシート）の乾燥重量基準で５重量％のカオリン、０．５重量％の硫酸バンド、０．３重量％のロジンサイズ及び３．２重量％の水溶性バインダーを混合して所定時間叩解したパルプ懸濁液（ろ水度２３５ｍｌ）を用いて抄紙し、第１ドライパートで乾燥した後、ロールコーターにより、表面微塗工用塗工液を原紙の片面に対して２．０ｇ／ｍ²ずつ両面側に塗工して、第２ドライパートで塗工液を乾燥し、６本ロールを用いたカレンダーパートで平滑化処理を施して転写紙を製造した。このとき、抄紙速度に合わせて紙料であるパルプ懸濁液の濃度を調整し、坪量を９０ｇ／ｍ²にした。

得られた転写紙の物性値と抄紙条件を表１に示した。更に、上記で製造した転写紙に対し、電子写真画像形成装置を用いて画像を形成し、２３℃、５％Ｒｈの環境下で転写の画像評価を行った結果、「突き抜け」の全くない画像を得ることができた。

長網抄紙を用いた図１に示す製造工程に基づき、Ｌ．Ｂ．Ｋ．Ｐ（広葉樹パルプ）に、塗工前の原紙（パルプシート）の乾燥重量基準で５重量％のカオリン、０．５重量％の硫酸バンド、０．３重量％のロジンサイズ及び３．２重量％の水溶性バインダーを混合して所定時間叩解したパルプ懸濁液（ろ水度２３５ｍｌ）を用いて抄紙し、第１ドライパートで乾燥した後、ロールコーターにより、表面微塗工用塗工液を原紙の片面に対して２．０ｇ／ｍ²ずつ両面側に塗工して、第２ドライパートで塗工液を乾燥し、６本ロールを用いたカレンダーパートで平滑化処理を施して転写紙を製造した。このとき、抄紙速度に合わせて紙料であるパルプ懸濁液の濃度を調整し、坪量を２００ｇ／ｍ²にした。

得られた転写紙の物性値と抄紙条件を表１に示した。さらに、上記で製造した転写紙に対し、電子写真画像形成装置を用いて画像を形成し、２３℃、５％Ｒｈの環境下で転写の画像評価を行った結果、「突き抜け」の程度の軽微な画像を得ることができた。

実施例１において、カレンダーパートでの平滑化処理を行わないこと以外は、実施例１と同様にして転写紙を製造した。得られた転写紙の物性値と抄紙条件を表１に示した。更に、得られた転写紙を用いて実施例１と同様の方法で画像評価を行ったところ、「突き抜け」の程度の軽微な画像を得ることができた。

長網抄紙を用いた図１に示す製造工程に基づき、Ｌ．Ｂ．Ｋ．Ｐ（広葉樹パルプ）に、塗工前の原紙（パルプシート）の乾燥重量基準で５重量％のカオリン、０．５重量％の硫酸バンド、０．３重量％のロジンサイズ及び３．２重量％の水溶性バインダーを混合して、実施例１よりも叩解の時間を短くしたパルプ懸濁液（ろ水度４００ｍｌ）を用いて抄紙し、第１ドライパートで乾燥した後、ロールコーターにより、表面微塗工用塗工液を原紙の片面に対して２．０ｇ／ｍ²ずつ両面側に塗工して、第２ドライパートで塗工液を乾燥し、６本ロールを用いたカレンダーパートで平滑化処理を施して転写紙を製造した。このとき、抄紙速度に合わせて紙料であるパルプ懸濁液の濃度を調整し、坪量を９０ｇ／ｍ²にした。

得られた転写紙の物性値と抄紙条件を表１に示した。更に、上記で製造した転写紙に対し、電子写真画像形成装置を用いて画像を形成し、２３℃、５％Ｒｈの環境下で転写の画像評価を行った結果、「突き抜け」の程度が許容できる画像を得ることができた。

長網抄紙を用いた図１に示す製造工程に基づき、Ｌ．Ｂ．Ｋ．Ｐ（広葉樹パルプ）に、塗工前の原紙（パルプシート）の乾燥重量基準で５重量％のカオリン、０．５重量％の硫酸バンド、０．３重量％のロジンサイズ及び３．２重量％の水溶性バインダーを混合して実施例１と同等に叩解したパルプ懸濁液（ろ水度２３５ｍｌ）を用いて抄紙し、ドライパートで乾燥した後、表面微塗工の工程は省き、６本ロールを用いたカレンダーパートで平滑化処理を施して転写紙を製造した。このとき、抄紙速度に合わせて紙料であるパルプ懸濁液の濃度を調整し、坪量を９０ｇ／ｍ²にした。

得られた転写紙の物性値と抄紙条件を、表１に示した。更に、上記で製造した転写紙に対し、電子写真画像形成装置を用いて画像を形成し、２３℃、５％Ｒｈの環境下で転写の画像評価を行った結果、「突き抜け」の程度が許容できる画像を得ることができた。
＜比較例１＞
長網抄紙を用いた図１に示す製造工程に基づき、Ｌ．Ｂ．Ｋ．Ｐ（広葉樹パルプ）に、塗工前の原紙（パルプシート）の乾燥重量基準で５重量％のカオリン、０．５重量％の硫酸バンド、０．３重量％のロジンサイズ及び３．２重量％の水溶性バインダーを混合して、実施例１よりも叩解の時間を短くしたパルプ懸濁液（ろ水度４００ｍｌ）を用いて抄紙し、ドライパートで乾燥し、転写紙を製造した。尚、本比較例の工程では、表面微塗工の工程及びカレンダーパートでの平滑化処理は省いた。このとき、抄紙速度に合わせて紙料であるパルプ懸濁液の濃度を調整し、坪量を９０ｇ／ｍ²にした。

得られた転写紙の物性値と抄紙条件を、表１に示した。更に、上記で製造した転写紙に対し、電子写真画像形成装置を用いて画像を形成し、２３℃、５％Ｒｈの環境下で転写の画像評価を行った結果、「突き抜け」の程度が許容できない画像であった。
＜比較例２＞
長網抄紙を用いた図１に示す製造工程に基づき、Ｌ．Ｂ．Ｋ．Ｐ（広葉樹パルプ）に、塗工前の原紙（パルプシート）の乾燥重量基準で５重量％のカオリン、０．５重量％の硫酸バンド、０．３重量％のロジンサイズ及び３．２重量％の水溶性バインダーを混合して、実施例１よりも叩解の時間を短くしたパルプ懸濁液（ろ水度４００ｍｌ）を用いて抄紙し、ドライパートで乾燥した後、表面微塗工の工程は省き、６本ロールを用いたカレンダーパートで平滑化処理を施して転写紙を製造した。このとき、抄紙速度に合わせて紙料であるパルプ懸濁液の濃度を調整し、坪量を９０ｇ／ｍ²にした。

得られた転写紙の物性値と抄紙条件を表１に示した。更に、上記で製造した転写紙に対し、電子写真画像形成装置を用いて画像を形成し、２３℃、５％Ｒｈの環境下で転写の画像評価を行った結果、「突き抜け」の程度が許容できない画像であった。
＜比較例３＞
長網抄紙を用いた図１に示す製造工程に基づき、Ｌ．Ｂ．Ｋ．Ｐ（広葉樹パルプ）に、塗工前の原紙（パルプシート）の乾燥重量基準で５重量％のカオリン、０．５重量％の硫酸バンド、０．３重量％のロジンサイズ及び３．２重量％の水溶性バインダーを混合して実施例１と同等に叩解したパルプ懸濁液（ろ水度２３５ｍｌ）を用いて抄紙し、ドライパートで乾燥した後、表面微塗工の工程は省き、６本ロールを用いたカレンダーパートで平滑化処理を施して転写紙を製造した。このとき、抄紙速度に合わせて紙料であるパルプ懸濁液の濃度を調整し、坪量を２００ｇ／ｍ²にした。

得られた転写紙の物性値と抄紙条件を表１に示した。更に、上記で製造した転写紙に対し、電子写真画像形成装置を用いて画像を形成し、２３℃、５％Ｒｈの環境下で転写の画像評価を行った結果、「突き抜け」の程度が許容できない画像であった。

上記実施例１〜５及び比較例１〜３の評価結果を表１にまとめて示す。

尚、突き抜けに関する評価は、室温２３℃、湿度５％下において、環境に十分放置した転写紙を用いて、ＣＡＮＯＮ株式会社製のｉＲ３３００を用いて全面ブルーの画像を作成し、この画像の突き抜けを目視により判断し評価を行った。

尚、実施例における画像評価は、単色の画像形成装置を用いて行ったが、本発明が対象とする画像形成装置はこれに限定されるものではなく、例えば中間転写体を用いたフルカラー画像形成装置等においても、同様の効果を得ることができる。

本発明の転写紙を抄紙する際の代表的な抄紙工程の概略図である。 従来の転写ローラを用いた電子写真画像形成装置の代表的な断面図である。

符号の説明

３１ ストックインレット
３２ ワイヤー
３３ ロールコーター
３４ ロール

Claims (4)

1. 下記式で示される指数Ｋが、２００以下であることを特徴とする電子写真用転写紙。
   Ｋ＝厚さ²／透気度（μｍ²／ｓｅｃ）
2. ステキヒトサイズ度が、１０ｓｅｃ以上であることを特徴とする請求項１記載の電子写真用転写紙。
3. パルプのろ水度が１００ｍｌ以上３５０ｍｌ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の電子写真用転写紙。
4. カレンダー処理を行うことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電子写真用転写紙。

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