JP3155656B2

JP3155656B2 - 記録用紙、及びそれを用いた画像形成方法

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Publication number: JP3155656B2
Application number: JP29903793A
Authority: JP
Inventors: 吉宏高田; 達夫竹内; 義信下村; 章雄鈴木; 守坂木; 正人片山; 正義高橋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-11-05
Filing date: 1993-11-05
Publication date: 2001-04-16
Anticipated expiration: 2016-04-16
Also published as: JPH07125414A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録用紙に関し、更に
詳しくはインクジェット記録装置及び電子写真記録装置
のいずれにおいても使用可能で、特に記録面に特殊なコ
ーティングを施していない、所謂普通紙タイプの記録用
紙及び該記録用紙を用いる画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式は、記録用紙に
直接インクを噴射する方式であって、従来の記録装置に
比べランニングコストが安く、静かで且つカラー記録が
容易な記録方法として注目されている。この様な記録方
式において用いられるインクは安全性、印刷特性の面か
ら水系のインクが用いられ、又、被記録材はインクの被
記録材への吸収が早く且つ異色インクの重複があっても
インクの溢れ等を招じないこと、インクドットの広がり
が適正であること、又、ドット形状が真円に近いこと、
更にドットエッジが鮮明であること、当然の事としてド
ット濃度が高く、且つドットのコントラストを際立たせ
る為に十分白色度が高いことが要求されている。

【０００３】一方、電子写真記録装置において使用され
る記録用紙としては、適度な表面電気抵抗値及び表面平
滑度を有し、トナーの転写性が良好であること、トナー
の定着性が良好であること、紙粉の発生が少なく、発生
した紙粉が感光体や帯電ローラー等に付着し画像不良を
発生しないこと、及び記録用紙が転写ドラムでの吸着不
良等が発生しないこと等が要求されている。

【０００４】上記インクジェット記録用の記録用紙とし
ては、上記従来の要求に応える為に、例えば、特開昭５
９−３５９７７号公報及び、特開平１−１３５６８２号
公報に開示されている様な専用のコート紙の使用が提案
されている。これに対し、モノクロ記録やビジネスカラ
ー記録の分野では、低価格で汎用性のある記録用紙、即
ち電子写真記録分野で一般に用いられている様な普通紙
の使用が望まれている。一方、電子写真記録装置用の記
録用紙としては、近年になって、紙の保存性等の問題か
ら従来の酸性紙に代えて中性紙が使用される様になり、
例えば、特開昭５１−１３２４４号公報、特開昭５９−
１６２５６１号公報及び特公平２−５４５４３号公報に
は、電子写真記録特性に優れる中性紙のトナー転写用紙
が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、従
来の電子写真記録用普通紙をインクジェット記録方式に
用いた場合には、インクの吸収性に乏しく、多量のイン
クが付与されるとインクの溢れ等を生じてしまうという
問題があり、更に紙の繊維に沿ってインクが吸収されて
しまう為に、インクドットの形状が不鮮明になる等の不
都合が発生する。これらの問題点を解決する手段とし
て、本願出願人らは以前にインク中に記録ノズルの乾燥
による目詰りを防止する目的で含有されている高沸点有
機溶剤の量を減らすと共に、染料の溶解助剤としてアン
モニア、尿素及びその誘導体、アミノアルコール、アル
キルアミン、アミノ酸等を含ませると共に、このインク
を用いて記録する記録用紙に内添したものを用いるイン
クジェット記録方式を提案している。

【０００６】近年、電子写真記録用普通紙として主流に
なりつつある中性紙のトナー転写用紙をインクジェット
記録方式の記録用紙として使用すると、インクジェット
記録の際に用いられる黒色インクにおいて、ブロンズと
いわれる画像の茶変現象が現れるという問題があり、窒
素化合物を含む上記インクを用いたインクジェット記録
方式では、更にブロンズが顕著に表れるという問題があ
る。又、かかる中性紙は、電子写真記録用としての用途
に関しても、特に紙粉の発生及び、画像濃度ムラを抑
え、且つ感光体、定着ローラー及び給紙等の紙搬送ロー
ラー類の摩耗を抑え、転写ドラムでの吸着不良を防止す
るといった複写機特性を充分満足させるものは未だ得ら
れていない。この様な状況において、インクジェット記
録方式の優れた特性の故にインクジェット記録方式が普
及されると共に、電子写真記録方式にもインクジェット
記録方式にも共通して使用可能な記録用紙に対する要望
が非常に大きくなっている。従って、本発明の目的は、
インクジェット記録装置及び電子写真記録装置のいずれ
においても使用可能で、特に記録面に特殊なコーティン
グを施していない、所謂普通紙タイプの記録用紙及び該
記録用紙を用いる画像形成方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】上記の目的は以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、中性紙処方をベ
ースにした記録用紙であって、液状インク中の窒素化合
物に起因して生じるアンモニア若しくはアンモニウムイ
オンを吸着する物質が内添され、且つ両面の夫々に、イ
ンクの浸透を遅延させる浸透遅延剤として、カゼイン、
澱粉、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、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリ
ドン、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド、Ｓ
ＢＲラテックス、アクリルエマルジョン、スチレン／マ
レイン酸共重合体、スチレン／アクリル酸共重合体、シ
リコンオイル、パラフィン、ワックス及びフッ素化合物
から選ばれたものを２．５〜５ｇ／ｍ²の割合で含有し
てなることを特徴とするインクジェット記録用兼電子写
真記録用記録用紙、及び該記録用紙を使用する画像形成
方法である。

【０００８】

【作用】中性紙処方をベースにした記録用紙に、液状イ
ンク中の窒素化合物に起因して生じるアンモニア若しく
はアンモニウムイオンを吸着する物質を内添させ、且つ
両面の夫々に、上記インクの浸透を遅延させる特定の浸
透遅延剤を２．５〜５ｇ／ｍ²の割合で含有させること
によって、インクジェット記録装置及び電子写真記録装
置のいずれにおいても使用可能である所謂普通紙タイプ
の記録用紙を提供することが出来る。

【０００９】

【好ましい実施態様】次に好ましい実施態様を挙げて本
発明を更に詳細に説明する。本発明に用いることが可能
な記録用紙は、ＬＢＫＰ及びＮＢＫＰに代表される化学
パルプ、サイズ剤及び填料を主体とし、その他の抄紙助
剤を必要に応じて用い、常法により抄紙される。本発明
の記録用紙に使用されるパルプ材としては、機械パルプ
や古紙再生パルプを併用してもよいし、又、これらを主
材としても何ら問題はない。

【００１０】上記記録用紙に内添されるサイズ剤として
は、例えば、ロジンサイズ、ＡＫＤ、アルニケル無水コ
ハク酸、石油樹脂系サイズ、エピクロルヒドリン、カチ
オン澱粉及びアクリルアミド等が挙げられる。但し、電
子写真記録装置にて用いる記録用紙としては、このサイ
ズ剤の表面自由張力が小さいものを用いると、記録装置
で使用されるトナー樹脂の定着性を阻害することがある
為、使用されるトナーにより適宜選択すればよい。

【００１１】本発明の第１の特徴は、上記中性紙処方を
ベースにした記録用紙に、インクジェット記録に用いる
インク中の窒素化合物に起因して生じるアンモニア若し
くはアンモニウムイオンを吸着する物質を内添した点で
ある。この様な吸着物質としては、例えば、微粉珪酸、
珪酸アルミニウム、ケイソウ土、カオリン、カオリナイ
ト、ハロイサイト、ナクライト、ディッカイト、パイロ
フィライト、セリサイト、二酸化チタン、ベントナイ
ト、活性白土等の填料；アクリル酸又はメタクリル酸等
のモノマーの単独重合体、又は他の一般的モノマーとの
共重合体、マレイン酸、メタクリル酸等のα、β不飽和
酸の単独重合体又は他の一般的モノマーとの共重合体、
スルホン酸基を有するポリマー、多価カルボン酸と多価
アルコールとのエステル、多価カルボン酸で変性した酸
性セルロース誘導体或はナトリウム、カリウム等、これ
らのアルカリ金属塩等のポリマー；ラウリル硫酸ナトリ
ウム、セチル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウ
リルエーテル硫酸ナトリウム、ラウリルリン酸ナトリウ
ム、ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸ナトリ
ウム、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルスルホコ
ハク酸等の塩類等の界面活性剤等が挙げられるが、本発
明において特に好ましい材料は合成珪酸アルミニウム若
しくはカオリン鉱物である。

【００１２】又、本発明の最大の特徴は、上記吸着物質
の内添に加えて、記録用紙の両面に、上記インクの浸透
を遅延させる特定の浸透遅延剤を２．５〜５ｇ／ｍ²の
割合で含有させたことである。以上の様にすることで、
本発明の記録用紙表面に付着したインクは、浸透遅延剤
の作用により、０．０１秒〜数秒程度、紙層中への浸透
が遅れ、記録用紙表面上で水等の低沸点溶剤の大部分を
蒸発させた後に紙層中に浸透する。この効果により、イ
ンクが必要以上に滲まず、又、染料が記録面付近に留ま
る為、コントラストの高いドットが形成される。

【００１３】本発明の記録用紙の記録面に付与する浸透
遅延剤としては、カゼイン、澱粉、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、ポリビニルア
ルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸ソー
ダ、ポリアクリルアミド、ＳＢＲラテックス、アクリル
エマルジョン、スチレン／マレイン酸共重合体、スチレ
ン／アクリル酸共重合体、シリコンオイル、パラフィ
ン、ワックス及びフッ素化合物から選ばれる化合物であ
る。

【００１４】これらの材料は、電子写真記録方式の記録
装置で両面コピーに用いた場合におても、トナーの転写
ムラ、感光体の損傷等の問題が発生しない様に、記録用
紙の両面に塗布する。又、画像形成時において記録用紙
の両面に塗布した滲透遅延剤が、感光体表面に付着・融
着して画像濃度ムラや点状の画質劣化が発生しない様
に、夫々の記録面に２．５〜５ｇ／ｍ² の割合で塗布含
有させる。上記範囲内であれば、該記録用紙をインクジ
ェット記録方式に用いても、インクの浸透を遅延する効
果を保持し、且つ、多価アルコール等の不揮発性溶剤を
含む蒸発残留分であるインクは、紙層中に浸透及び吸収
される為、インク定着性が極端に低下することがない。

【００１５】本発明の記録用紙は、水抽出ｐＨが６以
上、好ましくは７以上のものとして調整される。水抽出
ｐＨとは、ＪＩＳ−Ｐ−８１３３に規定された試験片約
１．０ｇを、蒸留水７ｍｌに浸した際の抽出液のｐＨを
ＪＩＳ−Ｚ−８８０２に従って測定したものである。ｐ
Ｈが前記の範囲に満たない場合には、記録用紙自体の長
期にわたる保存性が低下するだけでなく、インク中の染
料が十分な発色性を示さない場合がある。

【００１６】この様にして調整される記録用紙のステキ
ヒト・サイズ度は、低過ぎると付着したインク的が滲み
すぎ、鮮明な画像及び文字が形成されにくくなり、又、
高過ぎるとインクがいつまでたっても紙層中に吸収され
ない為、付着したインクの定着、乾燥性が低下する。従
って、本発明の記録用紙では、ステキヒト・サイズ度が
１６〜４０秒の範囲内であることが望まれる。

【００１７】以上の様に、エッジがシャープで均一であ
り、記録用紙面上での適度なインクの滲みを有し、及び
濃度の高いドットを形成する（印字品位の良い画像を形
成する）為には、インクと記録用紙との双方の構成とし
て、記録面に付着したインク滴が瞬時に紙層内に吸収さ
れず、記録用紙表面でのインク溶媒の蒸発がある程度完
了してから、インクが紙層内に吸収されることが望まし
い。

【００１８】本発明では、インク中の窒素化合物より発
生するアンモニアやアンモニウムイオンを吸着する物質
を記録用紙が含んでいる為、特に、窒素化合物を含むイ
ンクと中性紙を用いたインクジェット記録方法における
利点を保ちつつ、印字品位が良好でブロンズの発生のな
いインクジェット記録用紙が提供される。又、本発明の
記録用紙は、従来の中性のＰＰＣ用紙と比べても、記録
特性以外の表面形状や物理特性について大きな変更を伴
わない為、電子写真記録用のトナー転写記録用紙及びイ
ンクジェット記録用紙の双方に適用可能である。

【００１９】本発明のインクジェット記録方法に使用さ
れるインクは、前述の様に水を主成分とし、多価アルコ
ール等の有機溶剤、記録剤としての染料、染料の溶解助
剤としての窒素化合物、更に必要に応じてその他の添加
剤を含んで成るものである。インクに使用される染料自
体も従来公知の酸性染料又は直接染料が使用可能であ
る。

【００２０】本発明の記録用紙を使用するインクジェッ
ト記録方式としては、インクの小滴を種々の駆動原理を
利用して、ノズルより吐出して記録を行わせる従来公知
のインクジェット記録方式のいずれのものにも適用可能
である。その中でも本発明は、特に特開昭５４−５９９
３６号公報に記載される方法で熱エネルギーの作用を受
けたインクが急激な体積変化を生じ、この状態変化によ
る作用力によってインクをノズルから吐出させるインク
ジェット記録方式に特に有効に使用出来る。

【００２１】又、本発明の記録用紙を使用する電子写真
記録方式自体は周知であり、その装置の１例を図１及び
図２に示す。先ず、図１に示す如く光導電特性を有する
感光体３を、一次帯電器５により帯電させた後、露光し
て静電潜像を形成し、現像手段として現像器６に保有さ
れている１成分又は２成分現像剤における現像剤のトナ
ー８を用いて上記静電潜像を現像し、トナー像を形成し
た後、別途搬送されてきた本発明の記録用紙４に転写手
段としての転写帯電器７によって、上記感光体上のトナ
ー像を転写させす。続いて、図２に示す２つのローラー
９及びローラー１０（又は１つのローラーと１つのベル
ト）によって構成された定着手段としての定着器１２に
よって、熱、圧力又は両者の作用によって、上記の如く
転写されたトナー像を記録用紙４に定着させ、最終の複
写画像を得る。

【００２２】上記転写工程において発生する記録用紙４
に未定着のトナー及び記録用紙４から発生する紙粉は、
転写工程に配置されたクリーナー部１により除去され、
感光体３がクリーニングされる。感光体３に当接したク
リーニング部材２（例えば、クリーニングブレード）に
より感光体表面をクリーニングした後、再度帯電等の工
程が繰り返される。更に、図２に示す様に定着器１２に
おいて未定着のトナー及び記録用紙４から発生する紙粉
は、定着ローラー９に当接されたクリーニング部材１１
によって清浄されると共に、シリコンオイルの如き離型
剤が定着ローラー９に塗布されている。以上の例は電子
写真記録方式において本発明の記録用紙を使用して画像
を形成する１例の方法を説明したものであって、本発明
の記録用紙は他の公知のいずれの電子写真記録装置にお
いても使用することが出来るのは当然である。

【００２３】

【実施例】次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に
具体的に説明する。尚、文中部又は％とあるのは特に断
りのない限り重量基準である。（記録用紙の調製）原料パルプとしてＬＢＫＰ９０部にＮＢＫＰ１０部を混
合し、叩解した後に、カオリン（土屋カオリン製）１０
部、アルケニル無水コハク酸０．２部、カチオン化澱粉
０．５部を配合して、常法により坪量７０ｇ／ｍ² 及び
ステキヒトサイズ度２３秒の記録用紙を得た。この記録
用紙に対して、表面サイズ剤として下記組成の浸透遅延
剤溶液（濃度２％）を調製し、これをエアスプレーによ
り記録用紙の各面に夫々１〜６ｇ／ｍ² の範囲内で、塗
布量を変更して両面に塗布して本発明及び比較例の記録
用紙を調製した。浸透遅延剤溶液の固形分組成：酸化澱粉（ＭＳ−３８００、日本食品製）９５部スチレン／マレイン酸共重合体（オキシラック、日本触媒化学製）５部

【００２４】（１）電子写真記録装置による評価上記で得られた各記録用紙を、電子写真記録装置として
キヤノン社製複写機ＦＣ−５を用いて、夫々１０万枚及
び１万枚通紙し、転写ムラ、感光体の傷、クリーニング
性、フイルミング性及びドラム融着について夫々下記の
基準で評価し、下記表１の結果を得た。

【００２５】・評価項目（イ）転写ムラ： ×…転写ムラによる画像濃度ムラが目視で明らかに認識
出来るレベル。 △…転写ムラによる画像濃度ムラが目視で若干認識出来
るレベル。 ○…転写ムラによる画像濃度ムラが目視で認識出来ない
レベル。（ロ）感光体の傷： ×…感光体表面に目視チェックによる傷があり、画像不
良も発生しているレベル。 △…感光体表面に目視チェックによる傷はあるが、画像
に出ないレベル。 ○…感光体表面に目視チェックによる傷が殆どないレベ
ル。（ハ）クリーニング性： ×…感光体表面にクリーニング不良による残留トナーが
残存し、画像不良が発生しているレベル。 △…感光体表面にクリーニング不良による残留トナーが
残存しているが、画像に出ないレベル。 ○…感光体表面にクリーニング不良による残留トナーが
残存していないレベル。（ニ）フィルミング性 ×…感光体表面に表面サイズ剤が付着し、画像濃度ムラ
が発生するレベル。 △…感光体表面に表面サイズ剤が付着しているが、画像
濃度ムラが目視で認識出来ないレベル。 ○…感光体表面に表面サイズ剤が付着していないレベ
ル。（ホ）ドラム付着 ×…感光体表面に表面サイズ剤が付着し、画像劣化が発
生しているレベル。 △…感光体表面に表面サイズ剤が付着しているが、画像
に出ないレベル。 ○…感光体表面に表面サイズ剤が付着していないレベ
ル。

【００２６】（２）インクジェット記録装置による評価評価には以下の組成のインクを使用した。染料３部ジエチレングリコール５部エタノール５部尿素５部水８２部

【００２７】上記で得られた各記録用紙及びインクを用
いて、キヤノン社製インクジェット記録装置ＣＪ−１０
により記録を行ない、記録適性を評価した。その結果を
表１に示す。

【００２８】（評価項目）（イ）印字品位ヘッドの走査方向と平行に幅１ドットの直線を印字し、
２５ｃｍ離れた距離からの目視にて評価した。直線のエ
ッジが不透明でボケていたり、フェザリングが目立ち、
ドット滲みが発生し、目視で許容出来ないレベルを×と
し、鮮明な直線として視覚出来、ドット滲みが目視で認
識出来ないレベルを○とした。フェザリングが発生して
いるが軽備で実用上容認出来、ドット滲みが若干発生
し、目視で許容出来るレベルを△とした。

【００２９】（ロ）ブロンズ前記の記録装置を用いて記録用紙全面にベタ印字した。
印字部が黒く認識出来るものを○とし、ブロンズを発生
し、茶色いまだら模様の見えるものを×とした。又、若
干ブロンズが発生しているが実用上容認出来るものを△
とした。評価結果を表１に示す。

【００３０】

【表１】表１各評価結果

【００３１】

【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、イン
クの吸収ムラ、トナーの転写ムラがなく、均一な画像が
得られるインクジェット記録用兼電子写真記録共用中性
普通紙及び、該記録用紙を使用した画像形成方法が提供
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子写真記録方式による複写を説明する図。

【図２】電子写真記録方式における定着工程を説明す
る図。

【符号の説明】１：クリーナー部２：クリーニング部材３：感光体４：記録用紙５：一次帯電器６：現像器７：転写帯電器８：トナー９、１０：ローラー１１：クリーニング部材１２：定着器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木章雄東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者坂木守東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者片山正人東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者高橋正義東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開平５−177921（ＪＰ，Ａ) 特開平５−221113（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41M 5/00 D21H 19/10 G03G 7/00 101

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】中性紙処方をベースにした記録用紙であ
って、液状インク中の窒素化合物に起因して生じるアン
モニア若しくはアンモニウムイオンを吸着する物質が内
添され、且つ両面の夫々に、インクの浸透を遅延させる
浸透遅延剤として、カゼイン、澱粉、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、ポリビニル
アルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸ソ
ーダ、ポリアクリルアミド、ＳＢＲラテックス、アクリ
ルエマルジョン、スチレン／マレイン酸共重合体、スチ
レン／アクリル酸共重合体、シリコンオイル、パラフィ
ン、ワックス及びフッ素化合物から選ばれたものを２．
５〜５ｇ／ｍ² の割合で含有してなることを特徴とする
インクジェット記録用兼電子写真記録用記録用紙。
【請求項２】請求項１に記載の記録用紙に対し、窒素
化合物を含有するインクの小滴を記録信号に応じて記録
ヘッドのオリフィスから吐出して付着させることによ
り、該記録用紙に記録画像を形成することを特徴とした
インクジェット記録方式による画像形成方法。
【請求項３】請求項１に記載の記録用紙に対し、感光
体上に形成されたトナー像を静電的に転写し、該記録用
紙上に転写されたトナー像を、熱及び／又は圧力を付加
して定着させ、記録画像を形成することを特徴とした電
子写真記録方式による画像形成方法。