JPH0569655A - 被記録材、及びそれを用いた記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子写真方式等を用いた記録装置において、
給紙不良のない記録紙を得る。 【構成】 記録紙の長辺方向に沿って所定形状に調製し
た試験片の１５℃／１０％ＲＨの雰囲気中での測定値
が、（ｉ）裏面より記録面側への耐折剛度の値が７０mm
以下であり且つ、（ii）裏面より記録面側への耐折剛度
の値が、記録面より裏面側への値より大であり、且つ両
者の値が少なくとも２５mm以上とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通紙適性に優れた枚葉
の被記録材、及び枚葉の被記録材を用いて高速記録をす
るのに適した記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式や感熱記録方式を用いた記
録装置に於いて、枚葉の記録紙（被記録材）を用いて、
高速記録を行なう記録装置は、広く普及している。枚葉
の記録紙を給紙する方法としては、例えば、積載された
枚葉の記録紙のその記録面に接触し、記録部へ記録紙を
給送する手段と、上記の記録紙の裏面に接触し、給送に
際し、重送された紙を分離する手段とを有する方式がよ
く知られている。

【０００３】近年、インクジェット記録技術の発達に伴
ない、インクジェット記録方式を用いた、高速記録への
要求も高い。

【０００４】一方、多色のインクを用いて、記録が行な
われる、特にフルカラーのインクジェット記録方式に於
ては、水系インクの発色性、吸収性に優れ、鮮明な画像
を提供できることから、基材上に顔料を含む、塗工層を
設けた塗工紙が被記録材として用いられてきた。

【０００５】しかし、インクジェット記録方式を用い
て、更に枚葉の塗工紙を用いて高速記録を行なおうとす
ると、しばしば次のような問題が発生する。

【０００６】水系インクによって、被記録材の片面にの
み記録が行なわれるため、インクの乾燥が始まると、記
録面を内側とするカールを発生する。この問題は、低温
低湿である環境下では記録直後から即時に発生し、排紙
トレー上で筒状になってしまうことさえある。こうした
状態で高速記録を行なうと、記録物の外観が見苦しいだ
けでなく、後続の記録物が、排紙トレー上に積載されな
い問題が起きる。

【０００７】更に、被記録材が塗工紙であるため、印字
されていなくともカールを発生する。インクジェット記
録に限らず、塗工紙のカールを抑制する技術は、従来よ
り検討されているが、ごくせまい範囲、例えば電子写真
用の非塗工紙並みに調整することは、難しい。特に低温
低湿環境下で枚葉の塗工紙を用いて高速（連続）記録を
行なおうとした場合には、カールの状態が＋（プラス）
カールであっても、−（マイナス）カールであっても給
紙不良が発生する頻度が高い。

【０００８】しかしながら、塗工紙を用いたインクジェ
ット記録方式に於いて、低温低湿下に於ける、カールを
含めた紙の物性や、その物性と通紙性との関係を検討し
た例は、未だない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明のひとつの目的
は、記録後のカールの発生の少ない被記録材を提供する
ことにある。

【００１０】本発明のもうひとつの目的は、低温低湿環
境に於ける通紙性に直接影響を及ぼす、紙の物性を評価
する方法を提供し、通紙性に優れたフルカラーインクジ
ェット記録用の被記録材を提供することにある。

【００１１】そして、本発明の最終的な目的は、高速記
録に適した、フルカラーのインクジェット記録方法を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は被記録材を、顔料を含む塗工層からなる記
録面を少なくとも基材としての基紙表面に設けた被記録
材の長辺方向に沿って形成した試験片の１５℃／１０％
ＲＨの雰囲気中での測定値が、（ｉ）裏面より記録面側
への耐折剛度の値が７０mm以下であり且つ、（ii）裏面
より記録面側への耐折剛度の値が、記録面より裏面側へ
の値より大であり、且つ両者の値が少なくとも２５mm以
上であるように構成するものである。

【００１３】また、本発明は、顔料を含む塗工層からな
る記録面を基材として設けた被記録材積載体の、一の被
記録材の記録面に接触することにより前記の一の被記録
材を記録部へ給送する手段と、前記の一の被記録材の給
送時に被記録材の裏面に接触して他の被記録材から一の
被記録材を分離する手段とを有する記録装置を用いて被
記録材に記録を行なう記録方法において、前記被記録材
を上記のように構成するものである。

【００１４】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１５】まず、本発明を特徴づける耐折剛度の測定
方法を説明する。この測定法法は本発明者が発明したも
のである。

【００１６】図３は耐折剛度を測定する試験片を切り出
す被記録材の断面を示した模式図である。

【００１７】基材１５は、通常の紙であり、基材１５の
記録面には、塗工層１６が設けられている。前記塗工層
１６はインク中の染料の吸着性に優れた無機顔料及び結
着剤としての樹脂を主体として構成される。

【００１８】又、基材１５の裏面には、必要に応じてバ
ックコート層１７が設けられる。

【００１９】塗工層を構成する無機顔料としては平均粒
径０．０１〜３０μｍのものが好ましい。無機顔料は多
孔性であることが好ましい。このようなものとしては、
例えば微粉シリカ、炭酸カルシウム、クレー、カオリ
ン、ケイソウ土、アルミナ、水酸化アルミニウム、酸化
マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化チタン、ケイ酸
カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム
等が挙げられる。

【００２０】結着剤としては、例えば澱粉、ポリビニル
アルコール、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、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルピ
ロリドン等の水溶性樹脂やスチレン−ブタジエン共重合
体、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体等のラ
テックス、アクリル系、酢ビ系重合体等のエマルション
等が望ましい。

【００２１】塗工層の厚さは通常１〜５０μｍとされ
る。

【００２２】バックコート層の材料としては、例えば澱
粉、ポリビニルアルコール、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、カゼイン、ゼラチ
ン、ポリビニルピロリドン等の水溶性樹脂やスチレン−
ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエ
ン共重合体等のラテックス、アクリル系、酢ビ系重合体
等のエマルション等がある。

【００２３】バックコート層の厚さは０．１〜５０μｍ
とすることが好ましい。

【００２４】図４は、被記録材の平面図である。１８，
１９の各辺は、それぞれ本発明でいう、短辺と長辺であ
り、抄紙方向２０は、好ましい態様に於ては長辺と平行
である。

【００２５】上記被記録材から試験片を切り出すもので
あるが、試験片の大きさは、幅３０±２mm、長さ７５cm
以上のものとし、試験をする枚葉の被記録材（塗工紙）
の長辺を平行に試験片の長さ、短辺を平行に幅をとるよ
うに切断する。

【００２６】試験の行なわれる環境は１５°±２℃、１
０±５％ＲＨとし、試験片は同環境下で少なくとも３日
以上調湿されたものを用いる。

【００２７】本測定方法は、上記試験片の一端をつかん
で試験片を水中に張り出した場合、重力の作用によって
その先端部の垂れ曲がりが、ちょうど発生するときの、
支持部分から先端までの試験片の長さを求め、その長さ
を耐折剛度として、定義する。

【００２８】図１は上記の測定を行なう装置の一例を示
すものである。

【００２９】指針３は、隣接する２つのサンプルつかみ
ロール４，４’の接線方向を指し示すように設定されて
おり、まず指針３が、正しく水平方向に指すように調整
する。２つのロール４，４’は張り出し長さ調整用ねじ
５により互いに反対方向に回転する。

【００３０】試験片２を、２つのロール４，４’の間に
接線方向にさし込み、調整用ねじ５により試験片の張り
出し長さを調節する。張り出し長さを連続的に増減し試
験片の張り出し側先端の変位が不連続となる点（重力の
作用により張り出し先端側が折れ曲がる状態）を求め
る。そのときの２つのロール４，４’の接点（紙の支持
線）から試験片先端までの長さをmm単位で求め、これを
耐折剛度とする。

【００３１】試験片２が、図１のように＋カールをもっ
ている場合には、張り出し長さの増加とともに、先端部
の高さは指針３よりも上方に連続的に増加するが、ある
点で重力の作用が打ち勝つため不連続となり、下方向へ
変位し出す。本発明で言う不連続となる点とは、このよ
うな点をさす。

【００３２】本発明でいう、裏面により記録面側（以
下、ｗ／ｃと示す）への耐折剛度とは、裏面側を上にし
て測定されたものであり、記録面より裏面側（以下ｃ／
ｗとする）への耐折剛度とは、記録面側を上として、測
定されたものを示す。

【００３３】なお、本発明で言う長辺とは、枚葉紙の各
辺のうち、長さの長い方の辺を指す。前記の、耐折剛度
の範囲を満たすのであれば、特に、紙の抄紙方向は限定
されないが、記録した後に発生するカールが、被記録材
（基紙）の抄紙方向と平行な方向を軸として、発生する
ことが多いため、長辺と抄紙方向が平行になるように、
裁断、加工される方が、記録後のカールを小さく抑える
ことができるため好ましい。

【００３４】上記の方法によれば、試験片がカールして
いても、こわさの測定が可能であり、カールした紙のこ
わさが直接測定できる。

【００３５】更に上記方法は、従来のクラーク法のよう
な動的な剛直度の測定方法とは異なり、被記録材の給紙
時にかかる静的な折り曲げに対するこわさを直接に測定
しているため、本発明者の検討結果によれば記録装置で
の低温低湿下での通紙適性との相関が良好である。

【００３６】以上のような方法で測定されたｗ／ｃ方向
の耐折剛度が７０mm以下であり、且つｗ／ｃ方向の耐折
剛度の値がｃ／ｗ方向より大であり、且つ両者が少なく
とも２５mm以上である本発明の被記録材は、特に低温低
湿環境での印字後のカールが小さく、且つ給紙不良を発
生しないため、インクジェットの高速記録に適してい
る。

【００３７】上記の物性を有することが、インクジェッ
トの高速記録に適する理由について以下に、説明する。

【００３８】ｗ／ｃ方向の耐折剛度が、ｃ／ｗ方向より
大であるように、被記録材を調整することは、記録面側
より、裏面側へ曲がろうとする、潜在的な内部応力を有
するように、被記録材を調整することである。

【００３９】前述したように、インクジェット記録方式
は、水系インクを、被記録材の片面にのみ付与すること
となるので、記録後、インクの溶剤成分が蒸発すること
により、記録面側が収縮しようとし、この結果裏面側か
ら記録面側へ曲がろうとする応力が発生する。

【００４０】印字後のカールを抑制するためには、被記
録材が上記応力に対抗する潜在的な内部応力を有する必
要があり、それにより、排紙トレー上で記録物が筒状と
なるような、カールの発生を抑制することができる。

【００４１】具体的には、基紙の記録面側より、裏面側
の方が均一性が高くなるように抄造すること、例えば、
基紙の裏面側の灰分量を記録面側より小さくしたり、裏
面側の繊維の配向性が高くなるように抄造すること、あ
るいは裏面側に連続した樹脂層を設ける方法や、抄造工
程上、裏面側の水分量が、記録面側より高い状態におい
て乾燥させるなどの方法があげられる。

【００４２】次にｗ／ｃ方向の耐折剛度が７０mm以下で
あり、且つ、ｗ／ｃ，ｃ／ｗ方向とも少なくとも２５mm
以上であることが必要な理由を、本発明に於いて用いる
ことのできる記録装置の一例をあげ、その具体例に沿っ
て説明する。

【００４３】図２は、記録装置の簡略図である。

【００４４】給紙トレー６上に積載された枚葉の被記録
材７は、半円柱状の給紙ローラー（給送する手段）８
が、本図に於て反時計回りに回転することにより、その
記録面に、給紙ローラー８が接触して、プラテン１４上
に搬送される。

【００４５】分離パッド（分離する手段）９は上記の給
送時に被記録材７の裏面に接触し、２枚以上の紙が重な
って搬送された場合に、パッドと裏面との摩擦力を利用
して分離し、１枚の被記録材のみを搬送ローラー１０に
送る。

【００４６】搬送ローラー１０を介して記録部へ送られ
た被記録材７は記録ヘッド１１により記録され、排紙ロ
ーラー１２を介して、排紙トレー１３上に積載される。

【００４７】前述のように、本発明の被記録材７は、特
に低温低湿環境に於いては、裏面側へ曲がろうとする潜
在応力をもっている。

【００４８】一方、被記録材７は、給送時の重送を防止
するため、給送時、分離パッド９の少なくとも下方、又
は同じ高さに位置している。このため、給紙ローラー８
により、被記録材７が給送される過程に於いては、被記
録材７が給紙ローラー８との摩擦力により、記録面側に
曲げられないと、その先端が分離パッド９の高さまで届
かず、給紙不良となる。

【００４９】更に、給送された後の搬送時には、被記録
材７の先端は、絶えず分離パッド、プラテンにこすりつ
けられており、折れ曲がりに対する十分なこわさを持っ
ていないと、搬送途中で紙の先端が折れ曲がったりし
て、紙詰りを発生する。

【００５０】つまり、被記録材の搬送方向の耐折剛度
は、強くても、弱くても、通紙不良を発生する。前記の
数値範囲は、本発明者らが、種々の紙を用いて検討した
結果得られた好ましい範囲であり、前記範囲より、ｗ／
ｃ方向の耐折剛度が大きい場合にも、被記録材７が給紙
トレー６より給紙されない不良が起こり、ｗ／ｃ，ｃ／
ｗ方向とも耐折剛度が、前記範囲より小さい場合には、
搬送途中で、紙詰りを起こしやすくなる。

【００５１】また、本発明の記録方法に於いては、紙の
抄紙方向と平行に、被記録材を搬送することが好まし
い。これは、記録物が排紙トレー上で同じ大きさのカー
ルを発生したとしても、搬送方向と平行な方向を軸とし
たカールを発生した方が、連続記録を行なった際の２枚
め以降の記録物の積載性が良好だからである。

【００５２】本発明の被記録材は、上記の好ましい態様
の記録方法に於いて、良好な搬送性を有するために、長
辺方向の耐折剛度が前記範囲内であることが必須であ
り、短辺方向については、特に限定されない。

【００５３】本発明を実現する方法は直接的には、製造
時に記録媒体を、適度なｃ／ｗ方向への内部応力を発生
させること、適度なこわさを持たせること、適度な環境
安定性を持たせることである。

【００５４】もちろん、それぞれ個々の値を測定する方
法はあるが、低温低湿環境での通紙適性は、それぞれの
成分が組み合わさって成るものであり、ひとつの成分の
値だけで直接評価はできない。低温低湿環境での、通紙
適性を直接判断するための最適な物性値は、上記成分の
相互作用の結果として得られる、耐折剛度である。

【００５５】以上のように、本発明で言う耐折剛度を調
整する方法は、耐折剛度が基紙の処方、抄造条件、塗工
層・バックコート層の処方、塗工量、塗工上の工程の条
件や、後処理の条件など、種々の要因によって左右され
るため、一概に言えるものではなく、又、すべての要因
のどのような相互作用によって、耐折剛度が決まるかに
ついても必ずしも充分に明らかではない。しかし、一定
の方向性は認められ、例えば耐折剛度を調整する方法と
しては、実施例に示されるように、 （１）塗工層、バックコート層の塗工量によって表裏の
温度に対する収縮率を調整する方法。 （２）塗工層、バックコート層のバインダー樹脂の種類
を選択して表裏の温度に対する収縮率を調整する方法。 （３）製造時の乾燥条件により、できあがった被記録材
内の内部応力を調整する方法。 （４）製造時の最終乾燥時の表裏面の水分量を調整し、
できあがった被記録材内の内部応力を調整する方法。 （５）被記録材の秤量、密度の調整により被記録材のこ
わさを調整する方法。 などがあげられる。

【００５６】従って、本発明の記録媒体の具体的な調整
方法は、要求される記録特性を満足する設計をしたのち
に、得られた記録媒体の耐折剛度を本発明方法に従っ
て、測定しながら、上記の要因の少なくともひとつ以上
を適宜選択し、本発明範囲の耐折剛度となるよう、試行
錯誤しながら、調整することが好ましい。

【００５７】

【実施例】以下、実施例に従って本発明を更に具体的に
説明する。 （実施例１〜５，比較例１〜１４） 被記録材の調製（１），（２） 基材として、ステキヒトサイズ度が０秒、填料として、
炭酸カルシウム１４％含む、秤量９５ｇ／m²の上質紙を
用い、その基材上に、塩基性炭酸マグネシウム粒子１０
重量部（以下同様）、アルミナ粒子５部と、バインダー
としてのカチオン変性ポリビニルアルコール７．５部を
含む塗工層を５ｇ／m²の割合で設けた塗工紙を得た。

【００５８】上記塗工紙は、特に記録画像の解像度、発
色性が優れ、又耐候性に優れたものであった。

【００５９】上記塗工紙の裏面に以下の処理を施して、
被記録材１．１〜１．５を得た。 被記録材（１．１）…全く未処理、（１．２）…水のみ
塗布した後、乾燥、 （１．３〜１．５）…ＳＢＲラテックス（ニッポールＬ
Ｘ−６４１日本ゼオン製）より成る樹脂層を１．５ｇ／
m²、３ｇ／m²、５ｇ／m²の割合で設けた。

【００６０】同様に、上記塗工紙の裏面に、下記の樹脂
より成る樹脂層を１．５ｇ／m²、となるように設けて、
被記録材２．１〜２．５を得た。 被記録材（２．１）…ＳＢＲラテックス （１．３）と
同一 （２．２）…ポリビニルアルコール（ＰＤＡ−１１７
クレラ製） （２．３）…カチオン変性ポリビニルアルコール（ＰＶ
Ａ−Ｃ−３１８−２Ａクレラ製） （２．４）…ポリ＜ビニルピロリドン／酢酸ビニル共重
合体＞ （ルビ・スコール５５Ｅ 油化バディッシュ製） （２．５）…ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ Ｋ−９０
ＧＡＦ製） 被記録材の調製（３），（４） 基材として、ステキヒトサイズ度が１０秒、填料とし
て、炭酸カルシウムを１０％含む、秤量８５ｇ／m²の上
質紙を用い、そのワイヤー面に、部分けん化ポリビニル
アルコール（ＰＶＡ−２１７ クレラ製）より成る、５
ｇ／m²のバックコート層を設けた。フェルト面には微粉
シリカ（サイロイド７２ 富士デヴィソン製）１０部に
対して、５部のバインダー樹脂（ポリビニルアルコール
（ＰＶＡ−１１７））、更にカチオン樹脂（ポリアリル
アミン（ＰＡＡ−１０Ｌ 日東紡製））を２部を含む塗
料を塗布しワイヤー面に水蒸気をあてたのち乾燥し、１
０ｇ／m²の乾燥塗工量の塗工層を設けた。

【００６１】上記塗工紙は、特に彩度が高い鮮明な画像
を提供し、且つ、裏抜けの発生がないものである。

【００６２】上記塗工紙の裏面に下記の樹脂からなる樹
脂層を１．５ｇ／m²となるように設けて被記録材（３．
１）〜（３．４）を得た。 被記録材（３．１）…ＳＢＲラテックス（ニッポールＬ
Ｘ−６４１日本ゼオン製） （３．２）…部分けん化ポリビニルアルコール（ＰＶＡ
−２１７ クラレ製） （３．３）…カチオン変性ポリビニルアルコール（ＰＶ
Ａ−Ｃ−３１８−２Ａクラレ製） （３．４）…ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ Ｋ−９０
ＧＡＦ製） また、被記録材（３．２）と、同一処方であるが、乾燥
条件を以下のように、コントロールすることにより、被
記録材（４．１）〜（４．５）を得た。 被記録材（４．１）…６０℃，６０分間 （４．２）…
１００℃，５分間 （４．３）…１４０℃，２分間 （４．４）…１６０
℃，１分間 （４．５）…１８０℃，１分間 以上のようにして、得られた被記録材は、基紙の抄紙方
向（ＭＤ方向）を長辺とするＡ４サイズの枚葉紙として
加工された。 被記録材の調製（５） 被記録材（３．２）の加工時、基紙のＭＤ方向を短辺方
向（ＣＤ方向を長辺）とするＡ４サイズとしたものを被
記録材（５．１）とした。

【００６３】以上、各被記録材の１５℃／１０％ＲＨに
於ける、本発明の方法に従った長辺方向の耐折剛度を測
定し、表１に示した。

【００６４】又、図２に示される記録装置を用いて１５
℃／１０％ＲＨの雰囲気下で、記録特性を評価した結果
も、表１に示した。

【００６５】評価項目は、以下の通りである。

【００６６】（１）通紙適性…２００枚記録時の通紙不
良の発生件数（ＮＧ数）を示した。発生していないもの
を〇とした。又、不良の発生したものは、不良モード
を、数字の横に付記した。

【００６７】（２）印字後カール…１ミリあたり、約１
６本の割合で、１２８本のノズルを有するインクジェッ
ト記録ヘッドを用いて、上下，左右各１５mmの余白をあ
けて、Ｃｙａｎ色の全ベタを２５枚連続で印字した。多
少のカールを発生しても、印字物２５枚が排紙トレー上
に積載された場合には〇、筒状のカールを発生し、積載
されないものを×とした。

【００６８】

【表１】

【００６９】

【発明の効果】本発明によれば、従来知られていなかっ
た低温低湿環境での、特に通紙性に直接影響を与える物
性値を知ることが可能となり、更にその物性値；ｗ／
ｃ，ｃ／ｗ方向の耐折剛度を測定し、その値を好適範囲
となるように調整することにより、枚葉の被記録材を用
いた、フルカラーの高速インクジェット記録が可能とな
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】耐折剛度を測定する装置構成の一例を示す概略
図である。

【図２】本発明の実施に使用する記録装置の一例を示す
概略構成図である。

【図３】本発明の被記録材の構成例を示す説明図であ
る。

【図４】基材の抄紙方向と、短辺、及び長辺の関係を示
す説明図である。

【符号の説明】

１ 角度目盛盤 ２ 試験片 ３ 指針 ４ ロール ４’ ロール ５ 張り出し長さ調節ねじ ６ 給紙トレー ７ 被記録材 ８ 給紙ローラー ９ 分離パッド １０ 搬送ローラー １１ インクジェット記録ヘッド １２ 搬送ローラー １３ 排紙トレー １４ プラテン １５ 基材 １６ 塗工層 １７ バックコート層 １８ 短辺 １９ 長辺 ２０ 抄紙方向

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 顔料を含む塗工層からなる記録面を少な
   くとも基材として基紙表面に設けた被記録材の長辺方向
   に沿って形成した試験片の１５℃／１０％ＲＨの雰囲気
   中での測定値が、 （ｉ）裏面より記録面側への耐折剛度の値が７０mm以下
   であり且つ、 （ii）裏面より記録面側への耐折剛度の値が、記録面よ
   り裏面側への値より大であり、且つ両者の値が少なくと
   も２５mm以上であることを特徴とする被記録材。
2. 【請求項２】 顔料を含む塗工層からなる記録面を基材
   に設けた被記録材積載体の、一の被記録材の記録面に接
   触することにより前記の一の被記録材を記録部へ給送す
   る手段と、前記一の被記録材の給送時に被記録材の裏面
   に接触して他の被記録材から一の被記録材を分離する手
   段とを有する記録装置を用いて被記録材に記録を行なう
   記録方法において、前記被記録材が請求項１に記載され
   た被記録材であることを特徴とする記録方法。