JP2987157B2 - 感熱記録紙 - Google Patents

感熱記録紙

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JP2987157B2
JP2987157B2 JP1253094A JP25309489A JP2987157B2 JP 2987157 B2 JP2987157 B2 JP 2987157B2 JP 1253094 A JP1253094 A JP 1253094A JP 25309489 A JP25309489 A JP 25309489A JP 2987157 B2 JP2987157 B2 JP 2987157B2
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    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、熱ヘッド、熱ペン等による記録を行なう感
熱記録紙に関し、特に、熱ヘッドと感熱発色層とのステ
ィッキング及び熱ヘッドへのパイリングがなく、高速記
録においてもドットの再現性及び走行性が良くしかも鮮
明で濃度の高い記録が得られる感熱記録体に関する。
(従来の技術及びその解決すべき課題) 従来、感熱記録紙に使用される支持体としては、顔料
をアンダーコートしたコート紙が使用されている。
しかしながら、コート紙では表面平滑性は良好でしか
もドットの再現性も向上するが、製造工程が増し、その
ため製造コストが高くなるなど問題となっていた。
そこで、上記コート紙の利点を保有しつつ、製造工程
を簡略化できる技術が強く望まれていたが、アンダーコ
ート層を用いないで満足のゆく感熱記録紙は得られてい
なかった。
従って、本発明は、アンダーコート層を用いることな
く、製造工程が少なく、しかもアンダーコート層を有す
るものとほぼ同程度の特性を有する感熱記録紙を提供す
ることを目的とする。
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討した結
果、以下のように発明を構成することにより、上記目的
を達成できることを見い出し、本発明に到達したもので
ある。
即ち、本発明は、支持体上に、無色ないし淡色とロイ
コ化合物と、該ロイコ化合物を熱時発色させる顕色剤と
を含む感熱発色層を有する感熱記録紙において、前記支
持体の表面から10μmにおける顔料の平均含有量が33重
量%以上で、かつ該支持体全体における前記顔料の平均
含有量が10〜25重量%である感熱記録紙に関する。
ところで、従来紙の顔料の分布は、インク印刷を両面
で均一にするために支持体全体に均一とすることが通常
であった。これに対して、本発明者は、従来の方向とは
逆に、顔料の分布を上記のように積極的に不均一化する
ことによりスティッキング、パイリングの防止などを改
良できたのである。本発明はかかる知見に基づいてなさ
れたものである。
以下、本発明について詳述する。
本発明で使用する顔料としては、タルク、クレイ、カ
オリン、焼成カオリン、合成シリカ、硫酸バリウム等の
無機顔料及びポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ア
クリル樹脂等の有機顔料が好ましい。粒径は10μ以下の
ものが望ましい。
支持体における顔料の分布については、前記支持体の
表面から10μmにおける顔料の平均含有量は33重量%以
上であり、支持体全体における顔料の平均含有量は10〜
25重量%である。支持体の表面から10μmにおける顔料
の平均値を33重量%以上とすることにより、アンダーコ
ート層と同等の効果を得つつ、スティッキング及びパイ
リングの防止、及び高速記録におけるドット再現性が大
いに改良される。
一方、支持体全体に対する顔料の平均値は10〜25重量
%であることが必要である。10重量%より少ないと、吸
収力が低下し、かす付着が増大する。一方、25重量%よ
り多くなると、支持体としての腰が弱くなり、好ましく
ない。
このような支持体における顔料の分布は、支持体を抄
紙する場合に、パルプの濾水度、抄紙機の吸水力の程
度、定着剤の量などを適宜変更することにより当業者が
必要に応じて調整することができる。
ところで、支持体の表面から10μmにおける顔料分布
の測定は一般に以下のようにして行われる。
まず、重量既知の支持体材料(厚さ既知)の両面に、
それぞれ重量既知のテープ(支持体材料と同一面積)を
貼り、両テープを180゜に引っ張り、支持体材料を分離
し、それぞれの分離された支持体材料の重量を求める。
次に、分離した各々の材料について、テープを貼ってい
ない側の面に更にテープを貼って、同様にテープを引っ
張って再度分離して重量を求める。重量の比例配分によ
り、この操作を5〜6回行って、支持体材料を分別し、
分別材料を600℃の電気炉で6時間灰化する。この場
合、支持体材料はテープとともに灰化し、全体の灰分か
らテープの灰分を差し引いて、支持体材料の灰分を測定
する。このようにして得られた分別支持体材料の灰分
を、支持体重量と厚さとが比例するとして、厚さに対す
るグラフを作成し、グラフ上から表面から10μmにおけ
る顔料の割合を求める。
本発明に用いられる支持体は木材パルプを主体とする
ものであるが、合成繊維又は合成パルプを配合してもよ
い。木材パルプとしては針葉樹パルプ、広葉樹パルプの
いずれも使用可能である。パルプの濾水度は200〜500ml
(C.S.F.)が好ましく、更に好ましくは300〜400ml(C.
S.F.)である。支持体の厚みは一般に30〜100μm、好
ましくは40〜80μmである。支持体の厚みは、抄紙後、
キャレンダーかけした直後の厚みをいう。
支持体には、サイズ剤など種々の添加剤を配合しても
よい。例えば、サイズ剤としてロジン、パラフィンワッ
クス、高級脂肪酸塩、アルケニル琥珀酸塩、脂肪酸無水
物、スチレン無水マレイン酸共重合物、アルキルケテン
ダイマー、エポキシ化脂肪酸アミド、柔軟化剤として無
水マレイン酸共重合物とポリアルキレンポリアミンとの
反応物、高級脂肪酸の4級アンモニウム塩、紙力剤とし
て、ポリアクリルアミド、スターチ、ポリビニルアルコ
ール、メラミンホルムアルデヒド縮合物、ゼラチン、定
着剤として硫酸バンド、ポリアミドポリアミンエピクロ
ルヒドリンなどが挙げられる。その他、染料、螢光染
料、帯電防止剤等を必要に応じ添加することができる。
感熱発色層は一般的に無色ないし淡色のロイコ染料
と、顕色剤と、結着剤と、必要に応じて使用される顔
料、感度調整剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の添加剤
とからなる。
このようなロイコ染料としては、例えばトリフェニル
メタン系、トリフェニルメタンフタリド系、フルオラン
系、ロイコオーラミン系、ジフェニルメタン系、フェノ
チアジン系、フェノキサジン系、スピロピラン系、イン
ドリン系、インジゴ系等の各種誘導体が挙げられる。
具体的には、例えば以下のものが好適に使用可能であ
る(カッコ内は発色後の色)。
クリスタルバイオレットラクトン(青色)、3−ジエ
チルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン(黒
色)、3−ジブチルアミノ−6−メチル−7−アニリノ
フルオラン(黒色)、3−N,N−エチルイソアミルアミ
ノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン(黒色)、3
−(N−エチル−p−トルイジノ)−6−メチル−7−
アニリノフルオラン(黒色)、3−ジエチルアミノ−6
−メチル−7−オルト、パラ−ジメチルアニリノ)フル
オラン(黒色)、3−ピロリジノ−6−メチル−7−ア
ニリノフルオラン(黒色)、3−ピペリジノ−6−メチ
ル−7−アニリノフルオラン(黒色)、3−(N−シク
ロヘキシル−N−メチルアミノ)−6−メチル−7−ア
ニリノフルオラン(黒色)、3−ジエチルアミノ−7−
オルト−クロロアニリノ)フルオラン(黒色)、3−ジ
エチルアミノ−7−(メタ−トリフルオロメチルアニリ
ノ)フルオラン(黒色)、3−ジエチルアミノ−6−メ
チル−クロロフルオラン(赤色)、3−ジエチルアミノ
−6−メチル−フルオラン(赤色)、3−シクロヘキシ
ルアミノ−6−クロロフルオラン(橙色)、3−(N−
イソアミル−N−エチルアミノ)−6−メチル−7−ア
ニリノフルオラン(黒色)。
本発明において用いる顕色剤としては有機酸又はその
エステルが好ましく、常温で固体であり、加熱により溶
融し、ロイコ化合物と接触して発色させる物質である。
好ましくは、各種フェノール性物質、脂肪酸、芳香族カ
ルボン酸又はそれらのエステルが挙げられる。
本発明において、前記有機酸の使用量は、一般に感熱
記録層の全固形分の1〜40重量%の割合である。このよ
うな割合とすることにより、本発明の各種目的を良好に
達成できる。
具体的には、顕色剤としては次のようなものが用いら
れる。
没食子酸、サリチル酸、1−ヒドロキシ−2−ナフト
エ酸、o−ヒドロキシ安息香酸、m−ヒドロキシ安息香
酸、2−ヒドロキシ−p−トルイル酸、3,5−キシレノ
ール、チモール、p−tert−ブチルフェノール、4−ヒ
ドロキシフェノキシド、メチル−4−ヒドロキシベンゾ
エート、4−ヒドロキシアセトフェノン、α−ナフトー
ル、β−ナフトール、カテコール、レゾルシン、4−te
rt−オクチルカテコール、4,4′−sec−ブチリデンフェ
ノール、2,2′−ジヒドロキシジフェニル、2,2′−メチ
レンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノー
ル)、2,2′−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン(別名;ビスフェノールA)、4,4′−イソプロピリ
デン−ビス(2−tert−ブチルフェノール)、ピロガロ
ール、フロログリシン、フロログリシンカルボン酸、p
−メチルフェノール、p−tert−ブチルフェノール、p
−フェニルフェノール、4,4′−シクロヘキシリデンジ
フェノール、4,4′−(1−メチル−n−ヘキシリデ
ン)ジフェノール、4,4′−(イソプロピリデン)ジカ
テコール、4,4′−ベンジリデンジフェノール、4,4′−
イソプロピリデンビス(2−クロロフェノール)、3−
フェニルサリチル酸、3,5−ジ−tert−ブチルサリチル
酸、1−オキシ−2−ナフトエ酸、没食子酸エステル、
サリチル酸エステル、4−ヒドロキシフタル酸エステ
ル。
本発明において使用される結着剤としては公知のもの
が使用できる。水溶性のものを使用することが望まし
い。
この結着剤は、微粒子状に分散されたロイコ染料を互
いに隔離させて固着させるという働きをする。
好ましくはポリビニルアルコール、メチルセルロー
ス、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、ポリアクリル酸、カゼイン、ゼラチン、澱
粉、及びそれらの誘導体等が用いられる。
結着剤の使用量は、感熱発色層の全固形分に対し、1
〜35重量%、好ましくは10〜30重量%の割合とする。こ
のような割合とすることにより、本発明の各種目的を良
好に達成しうる。
本発明の感熱発色層に必要に応じて配合される添加剤
としては、例えばクレー、シリカ、炭酸カルシウム、水
酸化アルミニウム、タルク、酸化チタン、酸化亜鉛等の
無機又は有機顔料、ワックス類、保存安定のための酸化
防止剤、紫外線吸収剤、スティック防止のための各種脂
肪酸金属塩、耐水性向上のための耐水化剤、フェノール
樹脂、界面活性剤等が挙げられる。
感熱発色層用の塗料は、適当な濃度のポリビニルアル
コールなどの結着剤を含む水系媒体中でそれぞれロイコ
染料又は顕色剤をボールミル、サンドグラインダーなど
の粉砕機を使用して粉砕分散した後、ロイコ染料分散液
と顕色剤分散液とを混合撹拌することにより調製され
る。各構成物質はできるだけ微粒化することが発色効率
の点で有利であり、0.5〜3μmの粒径に微粒化するこ
とが好ましい。こうして得られた感熱塗料を通常のブレ
ードコーター、エアナイフコーター、バーコータ、リバ
ースロールコータなどの塗工方式により支持体に塗布
し、乾燥して本発明の感熱記録体が得られる。
(実施例) 以下、本発明について実施例により更に説明する。
実施例1 C.S.F.濾水度300mlのLBKP50重量部と、C.S.F.濾水度3
00mlのNBKP50重量部とからなるパルプスラリー中に沈降
性炭酸カルシウム(白石工業社製PC)を70重量部、カチ
オン化澱粉(日澱化学社製)6重量部、アニオン性ポリ
アクリルアマイド(ポリストロン117、荒川化学社製)
0.5重量部、中性用サイズ剤(ハーコンW、ディックハ
ーキュレス社製)1重量部を加えることにより、長網抄
紙機により厚さ66μm、米秤55g/m2、表面平滑度600秒
の紙をキャレンダー掛けを行って得た。サイズ度は18
秒、填料含有率10重量%、表層10μmにおける填料含有
率が、40重量%となるような支持体を得た。
次に下記A液、B液、C液をそれぞれ調製し、A液52
重量部、B液90重量部、C液56重量部及びステアリン酸
亜鉛30%分散体20重量部、ポリビニルアルコール12%水
溶液125重量部を混合して感熱塗液とした。
A液 3−(N−(エチル−Nイソアミル)アミノ−6−メ
チル−7−アニリノフルオラン 7重量部 ステアリン酸アマイド 10 〃 ポリビニルアルコール12%水溶液 15 〃 ポリスチレンアクリル酸アンモニウム20%水溶液 2.5
〃 水 17.5 〃 B液 ビスフェノールA 20 〃 ステアリン酸アマイド 10 〃 ポリビニルアルコール12%水溶液 25 〃 ポリスチレンアクリル酸アンモニウム20%水溶液 2.5 〃 水 32.5 〃 A液及びB液をそれぞれ別々にペイントコンディショ
ナーで16時間分散した。
C液 軽質炭酸カルシウム(粒径2μm) 100重量部 ポリアクリル酸ソーダ40%水溶液 4 〃 水 96 〃 C液をホモミキサーで10分間分散した。この塗液を前
記の紙支持体上に、塗布量が6g/m2となるように塗布乾
燥し、更にベック平滑度が約600秒になるようにキャレ
ンダー掛けを行って感熱記録紙を得た。
実施例2〜6、比較例1〜4 以下の表−1に示す全体の顔料分布及び表面から10μ
mにおける顔料分布としたことを除いて、実施例1と同
様にして感熱記録紙を得た。
実施例7 C.S.F.濾水度300mlのLBKP50重量部とC.S.F.濾水度300
mlのNBKP50重量部とからなるパルプスラリー中に2級カ
オリン50重量部、アニオン性ポリアクリルアマイド(ポ
リストロン117荒川化学製)0.5重量部、ロジン系サイズ
剤(ハリマ化成社製)0.6重量部、及び硫酸ばん土2.5重
量部を加え、長網抄紙機により厚さ60μm、米坪55g/
m2、表面平滑度600秒の紙をキャレンダー掛けを行って
得た。サイズ度は15秒、填料含有率20重量%、表層10μ
mにおける填料含有率が40重量%となるような支持体を
得た。次いで、実施例1と同様にして感熱記録紙を得
た。
比較例5 実施例1において炭酸カルシウムを添加しないで製造
した紙に、シリカ(P527、水沢化学)100重量部、PVA
(ポバール105、クラレ)40重量部の25%液を6g/m2塗工
し、その上に実施例1と同様の感熱塗液を塗布して、感
熱記録紙を得た。
以上の実施例及び比較例で得た感熱記録紙について、
市販のGファクシミリ装置FACOM FAX621C(富士通製)
で記録電力0.90W/dot、通電時間0.45m sec、周期約5m s
ecの条件で印字を行ない、印字した時の画像濃度及び地
肌濃度をマクベス濃度計を用いて測定した。更にドット
の再現性を目視で判定した。
走行性については、スティッキングを精工舎製サーマ
ルプリンターVP−35でベタ印字し、その時のスティッキ
ング音の程度で判定し、更に富士通製FACOM FAX2000で
A−4の黒率50%画像を1000枚記録し、ジャムリ等の障
害の有無を判定した。
表−1より、支持体の表面から10μmにおける顔料の
平均含有率を33重量%以上とし、しかも全体の平均含有
量を10〜25重量%とすることにより、スティッキング及
びパイリングの防止及び高速記録におけるドット再現性
のすぐれた感熱記録紙の得られることが分る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41M 5/28 - 5/34

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】支持体上に、無色ないし淡色のロイコ化合
    物と、該ロイコ化合物を熱時発色させる顕色剤とを含む
    感熱発色層を有する感熱記録紙において、前記支持体が
    厚み30〜100μmを有し、該支持体の表面から10μmに
    おける顔料の平均含有量が33重量%以上であり、かつ該
    支持体全体における前記顔料の平均含有量が10〜25重量
    %であることを特徴とする感熱記録紙。
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