JPH0135751B2

JPH0135751B2 -

Info

Publication number: JPH0135751B2
Application number: JP16903581A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Maekawa; Yasuhiro Ogata
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1981-10-22
Filing date: 1981-10-22
Publication date: 1989-07-26
Also published as: GB2112155B; GB2112155A; JPS5869091A; US4490732A; DE3239187A1

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、熱ヘツド、熱ペンなどによる記録を
行なう感熱記録紙用紙支持体に関するものであ
り、特に熱ヘツドと感熱発色層とのステイツキン
グ、熱ヘツドへのパイプリングがなく、高速記録
においても、鮮明で濃度の高い記録が得られる感
熱記録紙用紙支持体に関するものである。近年、フアクシミリ、プリンターなどの発達は
著しく、特に、特公昭45−14039などに記載され
ているようなクリスタルバイオレツトラクトンな
どの無色染料とフエノール化合物を塗布した感熱
記録紙と熱ヘツドとの組合せによる感熱記録方式
が、これらの装置に広く採用されている。この感熱記録方式は、記録紙が一次発色であ
り、現像が不要、記録装置が簡易化できる、記録
紙、記録装置のコストが安い、ノンインパクトで
あり、騒音がない、などの多くの利点があり、低
速の記録方式としての地位を確立した。しかし、
感熱記録の大きな欠点は、静電記録など他の記録
方式に比して記録速度が遅いことであり、採用範
囲が高速記録に迄、及んでいないのが現状であ
る。感熱記録において、高速記録が出来ない最も大
きな原因は、熱ヘツドとこれに接触する感熱記録
紙の間の熱伝導が充分に行なわれず、充分な記緑
濃度が得られないことである。ドツト状の電気抵
抗発熱体が集合した熱ヘツドは記録信号により発
熱し、熱ヘツドに接触している感熱発色層を溶
融、発色させる。鮮明で濃度の高い記録を得るた
めには、ドツト再現性の良いこと、即ち、熱ヘツ
ドと感熱発色層がなるべく密着して、熱伝導が効
率良く行なわれ、高速記録信号に完全に対応し
て、感熱発色層上に完全に発色した、熱ヘツドの
ドツト発熱体の形状に対応したドツトが形成され
ることが必要である。しかし、現状では、熱ヘツ
ドで発生する熱量の数パーセントが感熱発色層に
伝導されるに過ぎず、熱伝導の効率は極めて低
い。熱ヘツドと感熱発色層がなるべく密着するよう
に、感熱発色層の平滑性を向上させる方法がいく
つか提案されている。特公昭52−20142号には、感熱発色層の表面を
ベツク平滑度で200〜1000秒に表面処理すること
が記載されている。特開昭54−115255号には、ベ
ツク平滑度200〜1000秒では５〜６ミリ秒程度の
熱パルスにしか対応できず、１ミリ秒以下の高速
記録には、感熱発色層の表面をベツク平滑度で
1100秒以上に平滑化処理することが必要であると
記載されている。ベツク平滑度を1100秒以上にす
ると、圧力により発色カブリが発生するため、使
用する原紙をあらかじめ、ベツク平滑度500秒以
上に平滑性を向上させて、発色カブリを防止して
いる。特開昭55−156086では、感熱発色層表面の
表面あらさRaを1.2μｍ以下、光沢度を25％以下
にすることが記載されている。以上述べた平滑性を向上させるための従来技術
はいずれもスーパーカレンダー、マシンカレンダ
ー、グロスカレンダーなどのカレンダー処理のみ
で感熱発色層の平滑性を向上させている。カレン
ダー処理は、原紙のみ、または原紙及び感熱紙、
または感熱紙のみに行なわれる。これらのカレン
ダー処理により、平滑性を向上させた感熱紙は、
平滑性が向上して記録濃度が向上するほど、ステ
イツキング、パイリングが増加するので、実際に
は、平滑性を適当なレベルに抑えて、記録濃度と
ステイツキング、パイリングを適当にバランスさ
せている。従来技術では、平滑性のレベルをどこ
においても、記録濃度または記録安定性の点で高
速記録用には実用性がない。ステイツキングとは、熱ヘツドと感熱発色層が
接着し、剥離音を発生したり、ドツト再現性が低
下したりする現象であり、パイリングとは感熱発
色層の熱溶融物が熱ヘツドに堆積して、記録濃
度、ドツト再現性の低下をおこす現象であり、い
ずれも安定した記録を妨害する現象である。カレンダー処理のもう一つの欠点は、圧力によ
る発色カブリが発生し、記録紙の地肌部分の濃度
が大きくなつてしまうことである。また、スーパーカレンダーにより、例えば、ベ
ツク平滑度1000秒以上に平滑性を向上しても必ら
ずしも記録濃度は向上せず、微小な坪量のムラが
強調されて、熱ヘツドとの密着が低下し、かえつ
て記録濃度が最大値より低下してしまう場合もあ
る。原紙または感熱紙のカレンダー処理により、平
滑性を向上させると、厚味が減少し、感熱発色層
及び原紙の密度が向上する。このことは感熱発色
層及び感熱発色層と接する原紙層の空隙率が減少
することであり、感熱発色層の熱伝導は若干、良
化する面はあるが、記録時熱溶融した物質が、感
熱発色層表面から、感熱発色層及び隣接する原紙
層を通して、内部に浸透することが妨げられ、感
熱発色層表面に熱溶融物質が多く残り感熱発色層
のステイツキング、熱ヘツドのパイリングの原因
となると考えられる。以上のように、カレンダー処理による感熱発色
層の平滑性、記録濃度向上は、必然的に、ステイ
ツキング、パイリング、発色カブリに結びつき、
両者を満足させることは困難であり、現状では、
ステイツキング、パイリングを少なくして、安定
記録性能に重点を置かざるを得ず、高速記録では
充分な記録濃度が得られていない。本発明者等は、以上述べたような相反する点を
解決し、ステイツキング、パイリングなしに、高
速で、鮮明な濃度の高い感熱記録紙を得るため、
感熱紙に使用する原紙の平滑性が極めて重要であ
る点に着目して、鋭意、研究を行なつた結果、密
度が0.9ｇ／cm³以下で、光学的接触率が15％以上
の面を有する原紙を使用すると、極めて優れた高
速記録適性を有する感熱紙が得られることを発見
した。光学的接触率とは、紙にプリズムを圧着して、
その接触率を光学的に測定した値であり、原理的
にも、熱ヘツドと感熱紙の密度の程度の目安とし
て、適切な測定値であると考えられる。測定原理は「光学的接触法を中心とした紙の印
刷平滑度の測定法」稲本真平著、大蔵省印刷局研
究所報告第29巻第９号615〜622頁（昭和52年９
月）に記載されている。測定装置としては、例え
ば東洋精機製作所製、動的印刷平滑度測定装置が
使用できる。本発明における光学的接触率は、紙
へのプリズムの加圧15Kg／cm²、加圧後10ミリ秒後
に測定、測定波長0.5μｍの条件で測定した値であ
る。本発明に使用する密度0.9ｇ／cm³以下、塗布さ
れる面の光学的接触率15％以上の原紙は、プレス
後の湿紙または水分を含ませた紙を平滑な金属表
面に圧着して乾燥することにより得られる。この
方法によれば、カレンダー処理のように密度が大
きくならずに、光学的接触率の大きな原紙を得る
ことができる。最も好ましい製造法は、ヤンキー
ドライヤを有する抄紙機を使用して、プレス後の
水分50〜70％の湿紙をヤンキードライヤーに圧着
して、水分15％以下に乾燥する方法である。多筒
ドライヤーで抄紙した光学的接触率が15％以下の
原紙であつても、水を塗布または含浸して、水分
20％以上とし、ヤンキードライヤーに圧着して、
水分15％以下に乾燥することによつても本発明の
原紙は得られる。また、原紙の光学的接触率を更
に向上させるために、ヤンキードライヤーへの圧
着の前に、顔料、高分子接着剤などよりなる液を
塗布またはスプレーしても良い。原紙の光学的接触率が大きくても、塗布によつ
て光学的接触率が大巾に低下してしまうのでは、
光学的接触率の大きな原紙を使用する意味はな
い。しかし、本発明の原紙は塗布による光学的接
触率の低下が少ないため、密度を大きくせずに光
学的接触率の大きな感熱紙が得られる。水性塗液
の塗布による平滑性即ち光学的接触率の低下の一
つの目安は原紙の水浸伸度である。本発明のヤン
キードライヤーで乾燥した原紙は、横方向の水浸
伸度が2.5％以下と極めて小さく、塗布後の原紙
の乾燥収縮による光学的接触率の低下が少ない。
したがつて、強力なカレンダー処理をしなくて
も、光学的接触率の大きな感熱発色層を有する感
熱紙が得られる。これに対して、多筒ドライヤー
で乾燥した普通の原紙は横方向の水浸伸度が３〜
６％であり、塗布による光学的接触率の低下が大
きく、強力なカレンダー処理を必要とし、密度が
大きくなり、ステイツキング、パイリングが増加
する方向になつてしまう。また、水浸伸度の少ない原紙を使用した感熱紙
は、記録時の加熱による感熱発色層に接する原紙
表面の収縮が少なく、熱ヘツドとの記録時の密着
が良好である。水浸伸度は、J.TAPPI No.27m
により測定した値である。本発明のヤンキードライヤーで圧着、乾燥した
原紙は極めて高い光学的接触率を持つにも拘ら
ず、空隙率は大きい。例えば、光学的接触率26.1
％の本発明の原紙の空隙率は50％であるが、光学
的接触率21.8％の多筒ドライヤー乾燥し、スーパ
ー掛けした加工原紙の空隙率は37％である。空隙
率は下記の式より計算される。空隙率＝１−（紙の見掛けの密度／紙の真の密度）見掛けの密度は、坪量及びJIS Ｐ−8118による
厚味の測定値から計算した。真の密度は1.5とし
た。原紙の空隙率が大きいことは、感熱発色層に
接する原紙層が良く、感熱発色層の熱溶融物質を
吸収し、ステイツキング、パイリングを発生しに
くくしていることを示している。多筒ドライヤーで乾燥した普通の原紙を使用し
た感熱紙で、高い記録濃度を得ようとすると、あ
らかじめ原紙をカレンダー処理する必要があり、
原紙の密度は0.9ｇ／cm³以上となつてしまうが、
本発明の原紙を使用すれば、原紙の密度0.9ｇ／
cm³以下で、高い光学的接触率の原紙が得られ、こ
の原紙を使用することにより、高い記録濃度の感
熱紙が得られる。本発明の原紙は、空隙率40％以上、密度0.9
ｇ／cm³以下で、光学的接触率が15％以上あり、記
録濃度が高く、ステイツキング、パイリングのな
い感熱紙が、本発明の原紙の使用により得られ
る。透気度及び吸油度も、原紙の熱溶融物質吸収能
力即ち、ステイツキング、パイリング防止能力の
目安である。本発明の原紙は、光学的接触率15％
以上で、なお且つ、透気度が低く、透気度
（sec.）を秤量（ｇ／m²）で割つた値が２以下で
ある。光学的接触率21.8％密度0.95ｇ／cm³の多筒
ドライヤー乾燥し、スーパー掛けした原紙の透気
度を坪量で割つた値は、2.5を示す。また、吸油度は、本発明の原紙が300秒以下に
対して、前記のスーパー掛けした原紙は380秒で
ある。本発明の原紙は、光学的接触率は高いが、透気
度、吸油度は低く、やはりステイツキング、パイ
リング防止能力が優れていることを示している。透気度はJIS Ｐ−8117、吸油度はJISP−8130
（1963）により測定した値である。光学的接触率26.1％の本発明の原紙のベツク平
滑度は100秒以下で、この原紙に塗布した感熱紙
は、ベツク平滑度が200秒以下と低いにも拘らず、
ベツク平滑度720秒の多筒ドライヤ−乾燥した原
紙に塗布したベツク平滑度900秒の感熱紙より、
高速での記録濃度が高く、ベツク平滑度が必らず
しも、記録濃度の目安でないことを示している。感熱紙の平滑性を向上させるため、原紙の平滑
性を向上させる一つの方法として、パルプの叩解
を進める方法がある。例えば、特開昭56−24191
では、パルプのカナダ標準水度を250c.c.以下に
して、密度0.9ｇ／cm³以上とした紙を原紙に使用
することが記載されている。しかし、叩解を進め
ることは、原紙の密度を向上させ、空隙率を減少
させることであり、ステイツキング、パイリング
防止の点からは好ましくない。本発明の原紙は、
ヤンキードライヤーへの圧着、乾燥により、平滑
性が付与されるため、カナダ標準水度250c.c.以
上の原紙であつても、充分な平滑性が得られる。
好ましいカナダ標準水度は300〜400c.c.である。
空隙率を大きくしたい場合には、カナダ標準水
度400c.c.〜未叩解であつても光学的接触率15％以
上の原紙が得られる。原紙の光学的接触率は15％以上あれば、従来、
使用されてきた多筒ドライヤー乾燥原紙よりも記
録濃度の高い感熱紙が得られるが、高速記録での
高い記録濃度が要求される場合には、光学的接触
率が20％以上の原紙を使うことが望ましい。更に
好ましくは25％以上の原紙を使うことである。本発明の原紙は、NBKP、LBKP、NBSP、
LBSPなどの木材パルプを使用して抄紙される。
また、合成パルプを混抄して原紙の空隙率を増加
させることも可能である。クレー、タルク、炭酸
カルシウム、尿素樹脂微粒子などの填料、ロジ
ン、アルケニルコハク酸、アルキルケテンダイマ
ー、石油樹脂などのサイズ剤、硫酸バンド、カチ
オン性ポリマーなどの定着剤を必要に応じて、パ
ルプに添加して抄紙しても良い。また、炭酸カル
シウム、合成アルミニウムシリケートなどの顔
料、でんぷん、ポリビニルアルコール、SBRラ
テツクスなどの高分子接着剤を透気度を坪量で割
つた値が２、吸油度が300秒を越えない範囲でサ
イズプレスなどで塗布しても良い。また、原紙の
裏面に、カール防止、感熱発色層の経時変化防止
のための塗布液などを塗布しても良い。ステキヒトサイズ度０秒のサイズ剤無添加の原
紙も使用できるが、サイズ剤を添加して、コブサ
イズ度15〜25ｇ／m²にすることが望ましい。ヤン
キドライヤーで圧着、乾燥した原紙を、スパーカ
レンダー、マシンカレンダー、グロスカレンダー
などで処理して、更に光学的接触率を向上させて
も良い。多筒ドライヤー乾燥した原紙にくらべ
て、低い密度でも高い光学的接触率が得られる。本発明でいう感熱塗液とは、水を分散媒とし、
感熱発色素材を微粒子分散させたものを言い、具
体的には、ポリビニルアルコール水溶液中に、ク
リスタルバイオレツトラクトンの如き電子供与性
無色染料と、２，２−ビス（４−ヒドロキシフエ
ニル）プロパンの如き電子受容性化合物を数ミク
ロン以下の微粒子として分散させたものなどがあ
りこれらの製法については、特公昭45−14039、
特開昭55−93492、特開昭55−14281等に記載され
ている。感熱塗液中に含有される分散粒子は、体
積平均粒径が8μｍ以下、さらには4μｍ以下であ
ることが好ましい。その理由は、一般に感熱発色
層は、５ないし10μｍの厚さで塗工されることが
多く、粗大粒子が含有されていると、本発明の原
紙を用いても十分な平滑性が得られないからであ
る。以下実施例を示すが本発明はこれに限定される
ものではない。本発明により、 (1) 光学的接触率の高い原紙を使用することによ
り、熱ヘツドとの密着が良好な感熱発色層を有
し、高速記録でも鮮明で濃度の高い記録が可能
な感熱記録紙が得られた。 (2) 光学的接触率の高い原紙を使用することによ
り、強度のカレンダー処理による原紙および／
または感熱紙の平滑化が不要となり、原紙層及
び感熱発色層の空隙率が高くなつて、記録濃度
が高いにも拘らずステイツキング、パイリン
グ、発色カブリの発生しない感熱記録紙が得ら
れた。 (3) 光学的接触率の高い原紙を製造するために採
用したヤンキードライヤー乾燥法は、原紙の水
浸伸度も小さくして、塗布時及び熱記録時の光
学的接触率の低下を少なくしているため、熱ヘ
ツドとの密着が良好な感熱発色層を有する感熱
紙が得られた。以下、実施例について説明する。実施例１ LBKP100部をカナダ標準水度350c.c.に叩解し
て、ロジン１部、硫酸バンド２部を添加して、長
網抄紙機で坪量約50ｇ／m²の原紙を抄紙した。プ
レス部を通過した湿紙のワイヤ面を表面温度120
℃のヤンキードライヤーに圧着し、水分８％迄乾
燥し、マシンカレンダーを掛けた。実施例２実施例１と同様にして製造した原紙に、炭酸カ
ルシウム100部と酸化でんぷん50部よりなる塗布
液をビルブレードコーターで、感熱塗液が塗布さ
れるヤンキードライヤー圧着面に固型分で２ｇ／
m²塗布し、再度、ヤンキードライヤーに圧着し、
水分８％迄乾燥し、マシンカレンダーを掛けた。比較例１ LBKP100部をカナダ標準水度350c.c.に叩解し
て、ロジン１部、硫酸バンド２部を添加して、長
網抄紙機で坪量約50ｇ／m²の原紙を抄紙した。プ
レス部を通過した湿紙を表面温度100〜130℃を多
筒ドライヤーで水分８％迄乾燥し、マシンカレン
ダーを掛けた。比較例２比較例１の原紙にスーパーカレンダー掛けを行
なつた。実施例及び比較例の原紙に、感熱塗液を塗布し
た。この感熱紙に感熱記録を行ない、記録濃度を
測定した。感熱塗液の製造法、塗布法は以下に述
べる。第１表に原紙の特性、第２表に感熱紙の特性を
記載する。実施例１、２の原紙を使用した感熱紙
は、比較例１、２の原紙にくらべて記録濃度が高
く、ドツト再現性が優れていた。また、比較例２
の原紙を使用した感熱紙が、ステイツキングをお
こすのに対して、実施例１、２の原紙を使用した
感熱紙は、ステイツキングを全くおこさなかつ
た。感熱塗布の製造法クリスタルバイオレツトラクトン20Kgを10％ポ
リビニルアルコール（ケン化度98％重合度500）
水溶液とともに300ボールミル中で一昼夜分散
した。同様に２，２−ビス（４−ヒドロキシフエ
ニル）プロパン20Kgを10％ポリビニルアルコール
水溶液とともに300ボールミル中で１昼夜分散
した。両分散液を、クリスタルバイオレツトラク
トンと２，２−ビス（４−ヒドロキシフエニル）
プロパンの比が１：５重量比となるように混合
し、さらに混合液20Kgに対し、５Kgの軽微性炭酸
カルシウムを添加、十分に分散させて塗液とし
た。感熱塗液の塗布法エアーナイフコーターで原紙の片面に固型分で
６ｇ／m²になるように塗布し、50℃の熱風ドライ
ヤー中で乾燥し、マシンカレンダーを掛けた。実
施例１、２の原紙は、ヤンキードライヤーを圧着
した面に、比較例１、２の原紙はフエルト面に塗
液を塗布した。感熱紙の記録法記録速度１ドツト当り２ミリ秒、記録密度主走
査方向５ドツト／mm、副走査方向６ドツト／mm、
熱ヘツドのエネルギー50ミリジユール／mm²でベタ
発色を行なつた。記録濃度は610nｍの反射濃度
を測定した。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１密度0.9ｇ／cm³以下で、感熱発色層が塗布さ
れる面の光学的接触率が15％以上であることを特
徴とする感熱記録紙用紙支持体。