JPH0379385A - 感熱記録材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は感熱記録材料に関するものである。更に詳しく
述べるならば、本発明は、発色性にすぐれ、かつ感熱記
録装置内に右ける紙送り操作に要するモーター負荷の小
さな感熱記録材料に関するものである。

〔従来の技術〕

通常無色または淡色の染料前駆体、すなわちロイコ染料
とフェノール類又は有機酸などからなる顕色剤との加熱
発色反応を利用して発色記録画像を形成する感熱記録材
料は、例えば特公昭４３−４１６０号、特公昭４５−１
４０３９号、および特開昭４８−２７７３６号等に開示
されて右り、また広く実用化されている。このような感
熱記録材料を実用に供する場合、発色記録形成の為に種
々の熱伝達方式が用いられており、それぞれの目的に合
った、方式が採用されている。その１つの形式として、
サーマルヘッド（ドツト状の電気抵抗発熱体の集合体）
に、記録信号に対応する電流パルスを通じる事によって
生じるジュール熱を、ヘッドに密着させた感熱発色層に
伝達し、発色記録画像を形成する方法が行われている。

このような熱伝達方式を実用に供する場合、その問題点
の１つとして、加熱記録操作を印加する際、サーマルヘ
ッドと感熱発色層の表面が粘着し、又は、べとつきの現
象を起こすことがある。この現象は「スティッキング」
と呼ばれ、これが発生すると感熱記録材料のスムーズな
送りが妨げられ、その為記録が飛んだり、画像の乱れを
生じたりするのみならず、極端な場合、感熱発色層がサ
ーマルヘッドに張り付き、そのために連続記録が不可能
になることがある。これは紙送りに必要なモーターのト
ルクよりも、感熱発色層がサーマルヘッドに貼りついた
際の粘着力、又は接着力が強いために、或は、この粘、
接着力により、モーターが脱關するために発生する現象
である。従って、記録操作がスムーズに、連続的に行わ
れる為には、前述のスティッキング現象を発生しないと
いう事が、感熱記録材料の満たすべき重要な条件の１つ
である。

このスティッキング現象を抑制するためには、例えば感
熱発色層中に含まれ、スティッキングの原因となる溶融
成分の量を減らしたり、顔料の配合比を増大することな
どが考えられるが、これらの処理は高速印字に伴う高感
度化の要求と逆行するものであり、それによって、ステ
ィッキングは抑制し得ても、高速印字の際の低エネルギ
ー印加では充分な発色濃度が得られないという問題を生
ずる。また高吸油性顔料を配合するという提案が、例え
ば特公昭６１−５６１１８号になされているが、この場
合でも印字濃度が低下するなどの問題を生じ、高速化に
伴う高感度化の要求に対しては充分に対応できないもの
であった。

このような「スティッキング」の現象は、感熱記録材料
の感熱発色層が、直接サーマルヘッドと接触する場合に
、その界面で発生する現象である。

このため感熱発色層上に、保護層を設けてスティッキン
グの発生を防止することも考えられるが、保護層を設け
た場合、これによりサーマルヘッドから感熱発色層への
熱伝達が阻害することは避けられず、高速印字の際の発
色濃度が不満足なものになることは明白である。

上記のような技術の現状において、スティッキングによ
る印字障害がなく、しかも発色性にすぐれた感熱記録材
料の開発が求められていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、感熱記録材料の問題点、すなわちスティッキ
ングによる印字障害問題を、発色記録感度を低下させる
ことなく解消しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、この目的を達成するために、研究を重ね
た結果、発色記録感度を低下させることなくスティッキ
ングの発生を防止するためには、感熱発色層の光学的表
面粗さ（Ｒｐ値）を所定値に調整することが極めて有効
であることを見出し、本発明を完成させたのである。す
なわち、本発明の感熱記録材料は、シート状基体とこの
シート状基体の少な（とも１面上に形成され、かつ、実
質的に無色の染料前駆体と、この染料前駆体と加熱下に
反応してこれを発生させる顕色剤と、白色顔料と、結着
剤とを含む感熱発色層とを有し、前記感熱発色層表面の
光学的表面粗さＲｐ値が、加熱記録操作の印加前におい
て５−以下であり、かつ、加熱記録操作の印加後におい
ても２−以上に維持されることを特徴とするものである
。

感熱記録材料の発色記録濃度はサーマルヘッドと感熱発
色層との密着性と関係があり、密着性が良好なほど、サ
ーマルヘッドの熱が感熱発色層へ迅速に伝達されその結
果、発色記録濃度は向上する。この密着性の向上のため
には、感熱発色層表面の平滑性向上が有効な手段である
ことは、広（一般に知られており、例えば特公昭６１−
５６１１７号などにも記載されている。しかしながら単
に感熱記録層表面の平滑性を向上した場合、その発色記
録濃度を向上させることはできるが、却ってスティッキ
ングの発生が増大するという矛盾を生じ、両者を同時に
満足させることは極めて困難である。

しかしながら本発明者らは、この問題を解決すべく、研
究を重ねた結果、感熱発色層の光学的表面粗さＲｐ値を
、加熱記録操作の印加前において、５声以下、好ましく
は０．３−〜３−１に調整し、かつ、その印加後でも２
Ｉａ以上、好ましくは２４〜１０−１に維持されるよう
に表面状態を調整すると１発色記録濃度を低下させずに
、スティッキングの発生を抑制し得ることを見出したの
である。本発明における光学的表面粗さＲｐ値とは、プ
リズムに紙を圧着してその表面粗さを光学的に測定した
値であり、原理的にもサーマルヘッドと感熱発色層との
接触面積、すなわち密着性の程度のパラメーターとして
適切な測定値であると考えられる。

光学的表面粗さＲｐ値の測定原理は、例えば紙パ技協誌
第４１巻第３号ｐ５５に記載されている。

装置としては光学接触率測定装置（東洋精機製作所製マ
イクロトポグラフ）を使用すればよい。

本発明における光学的表面粗さくＲｐ値）は、感熱発色
層表面にプリズムを３ｋｇ／ｃｒｌの圧力下に加圧し、
加圧後１０ｍ５に測定した値である。

本発明の感熱記録材料において、加熱記録操作の印加前
のＲｐ値が、５−より大きくなると、発色記録濃度が不
十分になる、という不都合を生じ、また印加後のＲｐ値
が、２ｐｍ未満であると、加熱記録操作の際にスティッ
キングが発生しゃすくなる、という不都合を生ずる。

本発明においては、感熱発色層の光学的表面粗さＲｐ値
が加熱記録操作の印加前において５−以下であり、印加
後に右いて２Ｒ以上である限り、本発明の上記目的が達
成できるので、感熱発色層表面の光学的表面粗さＲｐ値
を上記のような値に調整するための手段に格別の限定は
ない。例えば、異なる粒径を有する数種類の顔料と適宜
組み合わせて使用し、かつ感熱発色層形成用塗布液の塗
布後のスーパーカレンダー処理条件を適宜に調整するこ
とによって達成できる。この場合感熱発色層中に含まれ
ている染料前駆体、顕色剤、および増感剤などの粒径が
、小さいことが好ましく、それによって顔料の組み合わ
せの選択や、スーパーカレンダー処理条件の調整が容易
になる。

本発明において、感熱発色層に含まれる顔料は有機顔料
であっても、無機顔料であってもよい。

例えば、クレー、タルク、重質炭酸カルシウム、軽質炭
酸カルシウム、シリカ、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アル
ミニウム、ケイソウ土、酸化アルミニウム、二酸化チタ
ン、酸化亜鉛、および硫酸バリウムなどの無機顔料、並
びにでんぷん、でんぷん誘導体、尿素−ホルムアルデヒ
ド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、エポキシ
樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂および、グアナ
ミン樹脂などの有機顔料などを用いることができる。

本発明において感熱発色のために使用する無色ないし淡
色の染、料前駆体、すなわち塩基性染料ロイコ体、及び
顕色剤の種類には格別の制限はない。

たとえば以下のものを使用することができる。

例えば、塩基性染料としては、３．３−ビス（ｐ−ジメ
チルアミノフェニル）−６−シメチルアミノフタリド等
のトリアリルメタン系染料、３−ジエチルアミノ−６−
メチル−７−フェニルアミノフルオラン、３−ジブチル
アミノ−６−メチル−７−フェニルアミノフルオラン、
３−　（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−メチルアミノ）−６
−メチル−７−フェニルアミノフルオラン、３−ジブチ
ルアミノ−？　−（ｏ−クロロフェニルアミノ）フルオ
ラン、３−（Ｎ−エチル−Ｎ−イソアミル）アミノ−６
−メチル−７−フェニルアミノフルオラン、等が挙げら
れる。

顕色剤は、温度の上昇によって液化、ないし溶解する性
質を有し、かつ上記染料前駆体と接触して発色させる性
質を有する物であればよい。代表的な具体例としては４
−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、４−アセチルフェノ−
）ｋｓ　４−ｔｅｒｔ−オクチルフェノール、４．４’
　−５ｅｃ−ブチリデンジフェノール、４−フェニルフ
ェノール、４・４′−ジヒドロキシ−ジフェニルメタン
、４．４’−イソプロピリデンジフェノール、ハイドロ
キノン、４゜４′−シクロヘキシリデンジフェノール、
４．４’−ジヒドロキシジフェニルサルファイド、４・
４′−チオビス（（ｉ−ｔｅｒｔ−ブチル−３−メチル
フェノール）、４・４′−ジヒドロキシジフェニルスル
フォン、４−ヒドロキシ−４′−イソプロポキシジフェ
ニルスルホン、４−ヒドロキシベンゾフェノン、４−ヒ
ドロキシフタル酸ジメチル、４−ヒドロキシ安息香酸メ
チノペ４−ヒドロキシ安息香酸エチル、４−ヒドロキシ
安息香酸プロピル、４−ヒドロキシ安息香酸−８ｅｃ−
ブチル、４−ヒドロキシ安息香酸フェニル、４−ヒドロ
キシ安息香酸ベンジル、４−ヒドロキシ安息香酸トリル
、４−ヒドロキシ安息香酸クロロフェニル、４．４’−
ジヒドロキシジフェニルエーテルなどのフェノール性化
合物、安息香酸、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸、トリ
クロル安息香酸、テレフタル酸、サリチル酸、３−イソ
プロピルサリチル酸、３−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸
、３−ベンジルサリチル酸、３−（α−メチルベンジル
）サリチル１３．５−ジーｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸
などの芳香族カルボン酸、およびこれらフェノール性化
合物、芳香族カルボン酸と例えば亜鉛、マグネシウム、
アルミニウム、カルシウムなどの多価金属との塩などの
有機酸性物質等が挙げられる。

本発明の感熱記録材料は、従来の感熱記録材料に、通常
添加することができる補助物質を含んでいて゛もよい。

例えば、増感剤としてバラベンジルビフェニル、ジベン
ジルテレフタレート、１−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸
フェニル、シュウ酸ジベンジル、アジピン酸ジー０−り
ロルベンジル、１・２−ジ（３−メチルフェノキシ）エ
タン、シニウ酸ジーｐ−クロルベンジルおよびシニウ酸
−ジーｐ−メチルベンジルなどを使用できる。

本発明の感熱記録材料において、感熱発色層を支持する
シート状基体は特別の材料に限定されるものではない。

例えば、紙、合成繊維紙、合成樹脂フィルム等を適宜使
用することができる。一般には紙を用いることが好まし
い。

感熱発色層形成用塗布液の調製にあたっては、水を分散
媒体として使用し、ボールミル、アトライター、サンド
グラインダー等の粉砕機を用いて、染料前駆体、顕色剤
および顔料を分散し塗布液とする。この塗布液中には、
結着剤としてデンプン類、ヒドロキシエチルセルロース
、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ゼ
ラチン、カゼイン、アラビアゴム、ポリビニルアルコー
ル、スチレン−無水マレイン酸共重合体塩、スチレン−
ブタジェン共重合体エマルジョンなどを、全固形分の２
乃至４０重量％、好ましくは５〜２５重量％の添加量で
添加する。塗布液中には、必要に応じて各種の助剤を添
加することは差し支えない。例えば、ジオクチルスルホ
コハク酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナト
リウム、ラウリルアルコール硫酸エステル・ナトリウム
塩、脂肪酸金属塩などの分散剤、その他消泡剤、螢光染
料、着色染料などを所望に応じて添加してもよい。その
他、適宜ステアリン酸、脂肪酸アミド、ポリエチレン、
カルナバロウ、パラフィンワックス、ステアリン酸カル
シウム、ステアリン酸亜鉛、エステルワックスなどの分
散液もしくはエマルジョン等のワックス類を必要に応じ
て添加することもできる。

本発明の感熱記録材料において、感熱発色層の形成方法
には特に限定がない。例えば塗布液を、シート状基体に
塗布する方法としてはエアーナイフコーター法、ブレー
ドコーター法等適当な塗布装置を用いることができる。

感熱発色層は、一般に乾燥重量で２〜１２ｇ／ｍ’の範
囲となるように形成する。

なお、必要に応じて感熱発色層の下にアンダーコート層
を設けるなどの諸種の変形をすることは何等差し支えな
い。

〔実施例〕

本発明を下記実施例により更に説明する。

実施例１〜３および比較例１〜９ ■　染料前駆体分散液への調製 成　　分　　　　　　　　　　　　　　重量部３−（Ｎ
−エチル−Ｎ−イソ・　　　　２０アミル）−６−メチ
ル−７− フェニルアミノフルオラン １０％ポリビニルアルコール水溶液　　　１０水　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７０上記組成
物をサンドグラインダーにより平均粒径ｌ１１ｍまで粉
砕した。

■　顕色剤分散液Ｂの調製 成　　分 ４．４′−イソプロピリデン ジフェノール ｐ−ベンジルビフェニル １０％ポリビニルアルコール水溶液 水 ■　顔料分散液Ｃの調製 成　　分 軽質炭酸カルシウム （商標：ブリリアント１５、粒径 ０．５３−、白石工業■製） 合成ケイ酸アルミニウム （商標：パーシレックスＰ８２０、 粒径２　ｎ　５ＤＥＧｔｌＳＳＡ製） 軽質炭酸カルシウム （商標：カルライトＳＡ、粒径４　Ｊ！ｒａ。

■白石中央研究新製） 水 重量部 ０ 重量部 ４ ０ ■　顔料分散液りの調製 成　　分 軽質炭酸カルシウム （商標：ブリリアント１５、粒径 ０．５Ｊ−１白石工業■製） 合成ケイ酸アルミニウム （商標：パーシレ゛ツクスＰ８２０、 粒径２−１ＤＢＧＵＳＳＡ製） 軽質炭酸カルシウム （商標：カルライトＳＡ、粒径４μ、 ■白石中央研究新製） 水 重量部 ０ ■　顔料分散液Ｅの調製 成　　分　　　　　　　　　　　重量部軽質炭酸カルシ
ウム　　　　　　　　　２（商標：ブリリアント１５、
粒径 ０．５−１白石工業側製） 合成ケイ酸アルミニウム　　　　　　　４（商標：バー
シレックスＰ８２０、 粒径２−１ＤＩｌ！ＧＵＳＳＡ製） 軽質炭酸カルシウム　　　　　　　　　１４（商標：カ
ルライトＳＡ、粒径４　ｍ　。

■白石中央研究新製） 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８０
比較例１〜４の各々において、上記へ液４０部、Ｂ液１
６０部、Ｃ液４０部、３０％ステアリン酸亜鉛分散液３
０部、１０％ポリビニルアルコール水溶液１８０部を混
合、撹拌して塗布液を製造した。この塗布液を坪量５０
ｇ／ｒｒｒ”の原紙の片面上に塗布、乾燥し、これにス
ーパーカレンダー処理を施した。この時スーパーカンレ
ダー処理条件を変化させＲｐ値の異なる４種類の感熱記
録紙を作成した。

実施例１および比較例５〜７の各々において、比較例１
〜４と同様の操作を行った。但し、顔料分散液Ｃの代わ
りに顔料分散液りを用いた。スーパーカレンダー処理条
件を変化させて４種類の感熱記録紙を作成した。

実施例２〜３および比較例８〜９の各々において、比較
例１〜４と同じ操作を行った。但し、顔料分散液Ｃの代
わりに顔料分散液Ｅを用いた。スーパーカレンダー処理
条件を変化させて、４種類の感熱記録紙を作成した。

上記の１２種類の感熱紙について、下記方法により記録
濃度の測定及びスティッキングの評価を行なった。

（１）記録感度は、市販感熱ファクシミリを試験用に改
造したものを用いて測定した。１ライン記録時間ＩＱｍ
ｓｅｃ　、走査線密度８Ｘ８ドツト／　ｍｍの条件で、
ドツトあたりの印加エネルギーを０．３９ｍｊとし、１
２８ラインの印字を行った。その際の発色濃度をマクベ
ス濃度計ＲＤ−９１４で測定し、感熱紙の記録感度を代
表する値とした。

（２）さらにスティッキングの発生状態を調べるため上
記条件中、１ライン記録時間を１００ｍ５ｅｃとして８
００ラインの印字を行った。

テスト結果を第１表に示す。

以下余白 〔発明の効果〕 本発明により、発色記録感度が高く、しかしスティッキ
ングの発生しない感熱記録材料の提供が可能となった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シート状基体と、 このシート状基体の少なくとも１面上に形成され、かつ
   実質的に無色の染料前駆体と、この染料前駆体と加熱下
   に反応してこれを発色させる顕色剤と、白色顔料と、結
   着剤とを含む感熱発色層とを有し、 前記感熱発色層表面の光学的表面粗さＲｐ値が、加熱記
   録操作の印加前において５μｍ以下であり、かつ、加熱
   記録操作の印加後においても、２μｍ以上に維持される
   、 ことを特徴とする感熱記録材料。