JPH0818463B2 - 感熱記録紙 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は感熱記録紙に関するものである。特に、環境
の湿度変化があってもカールが少く、かつ感度の高い感
熱記録紙に関する。

〔従来の技術〕

少なくとも１種の無色ないし淡色の塩基性染料とフェ
ノール類、有機酸などとの加熱発色反応を利用した感熱
記録材料はこれまでに各種のものが発表され（特公昭45
-14039号広報など）広く実用化されている。

これらの感熱記録材料は計測用記録計、コンピュータ
ーおよび情報通信の端末機、ファクシミリ、乗車券自動
券売機など広い分野に応用されている。これらの記録装
置はサーマルヘッドや熱ペンなどの熱素子を備えてお
り、この素子を加熱することにより発色させて記録を得
ることができる。

最近では用途の多様化と装置の高性能化が進み、これ
に伴い、感熱記録紙に対し要求される品質もより高度な
ものとなってきている。

例えば、ファクシミリではＡ−４判の記録に従来数分
かかっていたものが１分以内で可能になっているが、感
熱記録紙について従来より大幅な記録感度の向上が要求
されている。

この要求を満たすために多くの提案がなされてきたが
それらの多くは無色ないし淡色の塩基性染料と、一般に
フェノール類、または有機酸からなる呈色剤の組合せ
に、さらに熱可融性物質（一般にこれを増感剤という）
を併用することに関している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

近年感熱記録紙を用いるファクシミリ機の普及は目ざ
ましく、一般家庭でもしだいに多く使われるようになっ
てきている。この理由としてファクシミリ機が小型化
し、かつ安価になってきたことがあげられる。このよう
な普及型ファクシミリ機は、なるべく小さいエネルギー
で十分に高い記録濃度を発現するいわゆる高感度の感熱
記録紙を必要とする。

感熱記録紙において高感度化を達成するために、感熱
記録層中の塩基性染料、呈色剤、増感剤の合計量をなる
べく多く配合するようになってきている。これらの成分
（発色成分）は感熱ヘッドからの熱により溶融して発色
するわけであるが配合量が多いとそれらの溶融物がヘッ
ドに付着するいわゆるヘッド粕がどうしても多くなり、
紙送り障害（スティッキング、印字音）、印字障害（印
字面のスジ、キズ）などが問題となる。

ヘッドへのカス付着防止のため、一つの方法として炭
酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、クレー、シ
リカ、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウムなどの微
粉体を感熱層中に配合することは公知であるが、これだ
けでは発色成分の配合量が多い高感度感熱紙の場合には
カス付着の問題を完全に解決することができない。

ヘッドへのカス付着を解決する別の手段として、ワッ
クス等を配合することも試みられているが、発色成分の
配合量が多い高感度感熱記録紙の場合にはやはり効果が
完全とは言えない。

結局、ヘッド粕のトラブルをなくすためには、感熱記
録紙層中の発色成分をなるべく少なくして、それでもな
おかつ必要とする十分な記録濃度を得るだけの高感度化
が望まれている。

一方、ファクシミリ機が一般家庭に普及すると、感熱
記録紙に対する湿度によるカールを小さくする要求がま
すます強まってくる。

すなわち、一般家庭では通常、まだまだ空調設備が完
備されてはおらず梅雨期等高湿時には支持体である原紙
が伸び、それに比べて感熱記録層側は伸びないため、感
熱記録層側へカールし、甚しい場合には円筒状となって
しまう。

また逆に冬季等低湿時には、原紙面を内側とするカー
ルを生じ、これも実用上支障をきたす。

一般家庭用のみならず、空調設備のない場所、また、
近年増えてきた海外のあらゆる環境下での使用など、カ
ールの問題はますます重要視され、カールのない感熱記
録紙が望まれている。

〔問題点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、木材パルプからなるドライパルプを使用し、か
つ該パルプの叩解度（CSF）を300ccから550ccの範囲と
して抄造した原紙を支持体とすることにより、高湿時お
よび低湿時のカールがほとんどなく、かつ高感度の記録
が得られることを見出し、本発明をなすに至ったもので
ある。

パルプは通常木材、バガス、稲ワラなどセルロース繊
維を含む材料を蒸解、漂白して製造されるが漂白後スラ
リー状、ないし濃い粥状のまま叩解工程を経て抄紙工程
にまわすものをウェットパルプ、またはスラッシュパル
プという。

これに対し漂白後、乾燥していったんシート状とな
し、抄紙する際には予め水でほぐし（離解）、スラリー
状になしてから叩解し、使用するものをドライパルプと
称している。

ドライパルプは漂白後、いったん乾燥するために繊維
内に内部結合を生じ角質化するので、これを再離解、抄
紙した際に接触点の少ない紙層を形成する。

通常の機械抄きの紙は、繊維が抄紙機の流れ方向（縦
目）に配向するため、水分による伸縮は縦方向が小さく
横方向が大きいことはよく知られている。これはパルプ
繊維の吸脱湿による伸縮が、長さ方向より直径方向に大
きいという性質に起因している。

ドライパルプを用いて抄いた紙は繊維同士の接触点が
少ないため、水分によって繊維の太さが変化してもそれ
が紙そのものの、特に横方向の伸びとして現れにくいと
考えられる。いったん乾燥した繊維は、角質化により膨
潤性が低下することも関係している（大江礼三郎翻訳・
監修 中外産業調査会版「紙およびパルプ 製紙の化学
と技術 第２巻」参照）。また古紙を再利用した場合に
も同様の現象が認められる。これに対しウェットパルプ
を用いた紙は繊維同士の接触点が多くなり、水分の増減
による繊維の太さの変化が加算されやすく、紙の、特に
横方向の伸びとして大きく現れる。

このことからドライパルプを使用した原紙に直接、あ
るいは中間層を設けてから、感熱塗液を塗布して感熱紙
を作ると湿度が変化してもこの原紙自体の伸縮が小さい
ため感熱紙のカールはほとんどなくなる。

一方、ドライパルプを用いた原紙を支持体として得ら
れる感熱記録紙はウェットパルプを用いた場合と比較し
てかなり高感度となる。この理由は、やはり、ドライパ
ルプを用いた原紙の方が繊維同士の接触点が少ないため
に、空隙の多い紙層を形成し、この空隙が断熱層として
働き、感熱層から伝えられた熱が原紙中に拡散すること
が少なくなって発色効率が向上するものと考えられる。

叩解の程度は通常カナダ標準ろ水度（CSF,JIS P-218
1）を以って表すが叩解度を300cc（CSF）未満まで進め
たときは、ドライパルプを使用しても、繊維のからみ合
いが強まり、接触点が増すために、叩解度の数値が小さ
くなるにつれてしだいに紙の伸縮は大きくなり、また紙
層中の空隙が減少するため断熱効果は乏しくなる。した
がって、叩解度は300cc（CSF）以上が必要である。

逆に叩解度の上限は未叩解の状態であるが、このよう
な状態では空隙が多過ぎるため塗工機で中間層を介し
て、または中間層を用いないで感熱層を塗工したとき塗
液が紙層を通過してバッキングロールに付着、堆積する
とか、紙力が弱いため紙切れしやすいとかのトラブルが
多く実用的ではない。

したがって、本発明に係る原紙に用いるドライパルプ
は550cc（CSF）以下、望ましくは500cc（CSF）以下に叩
解することが必要である。

ドライパルプの種類として、広葉樹を原料とするＬパ
ルプ、針葉樹を原料とするＮパルプを単独で用いてもよ
く、また混合して使用してもよい。また、古紙を離解し
た古紙パルプを併用してもよい。

これらのパルプは単独に叩解してもよく、混合して叩
解してもよい。

ドライパルプに若干量のウェットパルプを併用するこ
とも可能であるが本発明の目的に鑑みてウェットパルプ
は全パルプ中の20％程度以下、望ましくは５％以下にす
べきである。

本発明の原紙を抄紙するにあたっては、ロジン、アル
キルケテンダイマー、アルケニルコハク酸等の内添サイ
ズ薬品や、クレー、タルク、炭酸カルシウムなどの填料
を必要に応じて用いることができる。

またポリアクリルアミド、デンプンなどの紙力増強
剤、耐湿樹脂などを加えてよい。

またPVA、デンプン、SBR、スチレン−無水マレイン酸
などを表面サイズ、ないし塗工してもよい。

本発明における感熱記録紙は支持体の１面上に、直接
又は中間層を介して感熱記録層を形成したものである。

感熱記録層を形成するための感熱発色剤、呈色剤、結
着剤などは、一般に使用される如何なるものをも使用で
きる。支持体上に感熱記録層形成塗液を塗工し、必要に
応じスーパーカレンダーなどで平滑化処理を行う。

感熱記録層に含まれる発色性物質は、感熱処理前には
無色ないし淡色の有機化合物（染料）であって、感熱処
理により有機酸又はフェノール化合物（呈色剤）と反応
して発色するものである。このような発色性物質として
は、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、ジフェニルメタン系、ロイコオ
ーラミン系、スピロピラン系、インドリン系、インジゴ
系などの各種ロイコ染料などのいずれも使用できる。

また呈色剤としてはフェノール化合物の実用例が多
く、Ｐ−ヒドロキシ安息香酸誘導体、フタル酸誘導体、
ナフトエ酸誘導体、などのモノフェノール類、2,2−ビ
ス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノー
ルＡ）およびその類似化合物、ビスフェノールスルホ
ン、ビスフェノールスルフィドなどのジフェノール類、
没食子酸誘導体その他のトリフェノール類などのいずれ
も使用できる。それ以外のものでももちろんよい。

本発明に使用する結着剤としては一般に知られている
水溶性樹脂が使用できる。具体的には、ポリビニルアル
コール、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロース、アラビアゴム、ゼラ
チン、カゼイン、デンプン、ポリビニルピロリドン、ス
チレン−無水マレイン酸共重合物、ポリアクリル酸塩、
ポリアクリル酸共重合物等が挙げられる。又、スチレ
ン、ブタジェンラテックスのような水性エマルジョンで
もよい。

感熱記録層形成用塗液調製にあたっては、分散助剤と
して、分散剤、消泡剤等の界面活性剤を必要により添加
し、また増白剤あるいはサーマルヘッドへの塗布物の付
着を防止するために、タルク、クレー、炭酸カルシウ
ム、酸化チタン、又はデンプン等の充填剤を加えること
ができる。塗工時の発泡を押さえるための消泡剤、塗布
性を良くするための界面活性剤などを添加することも効
果的である。

又、滑剤、離型剤、感度調節剤として、パラフィンワ
ックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリオレフィ
ンワックス、カルナバワックスなどの動物、植物、鉱物
ワックス類や、脂肪酸およびその金属塩、高級脂肪酸の
多価アルコールエステル、高級脂肪酸とアミンの縮合物
などを併用することができる。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を示すが、下記の実施例は本発
明を限定するものではない。各実施例および比較例中の
部は重量部を示す。

実施例１ Ａ液（染料分散液） ３−（Ｎ−イソペンチル−Ｎ−エチルアミノ）−６−メ
チル−７−アニリノフルオラン 20部 10％ ポリビニルアルコール 40部 水 40部 Ｂ液 ビスフェノールＡ 15部 パラベンジルビフェニル 15部 10％ポリビニルアルコール 40部 水 30部 上記Ａ、Ｂの二液をそれぞれ別個のサンドグライダー
で平均粒径１μｍまで粉砕した。次いで下記の割合で分
散液を混合して塗液とした。

Ａ液 10部 Ｂ液 15部 炭酸カルシウム（50％分散液） ８部 10％ポリビニルアルコール 30部 ステアリン酸亜鉛（30％分散液） ２部 パラフィンワックス（30％分散液） ２部 つぎにパルプとしてNBKP20部、LBKP80部（いずれもパ
ルプからなるドライパルプ）を用い、パルプに対して１
％のロジン、２％の硫酸バンドを加えて45g/m²の原紙を
抄造した。このときのパルプの叩解度は表−１に示すと
おりである。

この各原紙に、上記の感熱塗液をメイヤーバーで乾燥
後塗工量が7g/m²になるように塗工した。さらにこれを
スーパーカレンダーを用いて、感熱層塗工面のベック平
滑度が800秒になるように調整した。

〔比較例１〕 上記実施例において木材パルプからなるドライパルプ
のNBKP、およびLBKPの叩解度をいずれも230cc（CSF）と
したほかは、実施例１と全く同様にした。

〔比較例２〕 上記実施例２において、ドライパルプのNBKP、および
LBKPの代わりにウェットパルプのNBKP20部、ウェットパ
ルプのLBKP80部をいずれも380cc（CSF）としたほかは全
く実施例１と同様に行った。

これら実施例、比較例で得られた感熱記録紙は、記録
感度の測定、およびカールの評価を行いその結果を第１
表に示す。

記録感度は東洋精機製熱傾斜試験器を用い、試料を温
度120℃,2.5kg/cm²で100msec加熱し、その発色濃度をマ
クベス濃度計RD-914で測定した。

カールは試料をＡ−４判に切り（紙の流れ目を縦方向
とする）、第１表に示すような温湿度条件に10分放置し
たのち目視評価した。

以上のように本発明の感熱記録紙は、感度が高く、高
湿、低湿においてもカールのほとんどないすぐれた性質
を有していることが明らかである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】無色ないし淡色の染料と呈色剤との呈色反
   応を利用する感熱発色層を支持体上に設けてなる感熱記
   録紙において、木材パルプからなるドライパルプを使用
   し、かつ、該パルプの叩解度（CSF）を300ccから550cc
   の範囲として抄造した原紙を支持体として用いることを
   特徴とする感熱記録紙。