JPH09226251A - 耐水感熱記録紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感熱記録紙に耐水性を付与し、しかも印刷ま
たは印字が鮮明な感熱記録紙を提供する。 【解決手段】 基紙上に感熱発色層が積層されてなる感
熱記録紙において、少なくとも感熱発色層側表面に、樹
脂ワニスからなる保護層を積層する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、雨水や水滴が付着
しても支障なく使用でき、かつ印字後、雨水や水滴が付
着しても劣化しない耐水感熱記録紙に関する。

【０００２】

【従来の技術】感熱記録紙は、熱エネルギーによって画
像または文字を印刷することができるためインクの補充
の必要がなく、印刷装置も、現像および定着という工程
が必要なインク印刷方式よりも簡易な装置で済むことか
ら、ファクシミリ、ワープロ、計測器、電子計算機端末
などのプリンターなどに汎用されている。さらに、近年
では、水道、ガス、電気などの検針業務や、小売店や飲
料メーカーの受発注業務に小型データ入力装置が携帯さ
れるようになり、現場で水道使用量などのデータの入力
を行うのみならず、請求書や発注票の発行も行われる。
このため、かかる装置には印刷機能が不可欠であり、そ
の印刷方式として感熱記録方式が採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる検針業
務や発注業務は、主に屋外で行うものであるため、雨水
などに濡れる場所で使用すると、感熱記録紙が破れた
り、感熱記録紙どうしがくっついたりするなどの問題が
発生していた。

【０００４】水濡れの問題に対しては、例えば冷蔵倉庫
の中などで使用する紙箱などの普通紙の場合には、その
表面にあらかじめ必要な印刷を施したのち、耐水コーテ
ィングを施すことが行われているが、後に印刷が必要な
感熱記録紙に対しても、このような技術の応用が望まれ
ていた。しかし、コーティングを施す際に、感熱記録紙
に熱が加わると感熱記録紙が発色してしまったり、コー
ティングが感熱記録紙の発色機能を低下させるという問
題があった。

【０００５】さらに、感熱記録紙が複写仕様の場合は、
上の一枚目が感熱記録紙となるため、裏面のカーボンイ
ンキが２枚目の普通紙に熱転写するのに転移性が悪く、
文字の判読に腐心することが多いという問題もあった。

【０００６】本発明は、以上のような従来の技術的課題
を背景になされたものであり、基紙に耐水性仕様を施し
たものをはじめとする従来の耐水性感熱記録紙にさらな
る耐水性を付与し、しかも印刷、印字が鮮明な感熱記録
紙を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、基紙上に感熱
発色層が積層されてなる感熱記録紙において、少なくと
も感熱発色層側表面に、樹脂ワニスからなる保護層が積
層されていることを特徴とする耐水感熱記録紙を提供す
るものである。

【０００８】

【発明の実施の態様】本発明の耐水感熱記録紙は、基紙
上に感熱発色層が積層されてなる感熱記録紙の少なくと
も感熱発色層側表面に保護層を積層したものである。

【０００９】本発明で用いられる基紙は、主に支持体と
して機能するものであり、例えば紙、合成紙、プラスチ
ックフィルム、不織布、金属箔、またはこれらの複合シ
ートなどが挙げられるが、用途その他により適宜選択す
ることができる。

【００１０】感熱発色層は、どのような発色系によるも
のでもよく、例えば化学的呈色反応を利用したものに
は、種々の発色機構があるが、２成分発色系によるもの
（以下、単に「２成分発色系」という）が代表的である
（「印刷工学便覧」感熱記録ｐ．３６９〜３７７参
照）。

【００１１】２成分発色系は、２種の結晶粒子が混在す
る感熱発色層に、熱が加わることにより、結晶粒子の一
方または両方が溶融して両者が接触し発色するものであ
り、染料型、金属塩型などが知られているが、普通紙に
似た外観が得られ、かつ発色感度や記録特性などが必要
に応じて調節可能な前者が好適である。

【００１２】以上のような基紙および感熱発色層が積層
されてなる感熱記録紙の、少なくともサーマルヘッド
側、すなわち感熱発色層側の表面には、樹脂ワニスから
なる保護層（以下、単に「保護層」という）が積層され
ている（図１）。

【００１３】本発明に用いられる樹脂ワニスは、樹脂お
よび乾性油を主成分とする透明な塗料であるが、中で
も、酸化重合乾燥型樹脂ワニス、紫外線硬化型樹脂ワニ
スが好ましい。

【００１４】酸化重合乾燥型樹脂ワニスとしては、例え
ば固形樹脂、乾性植物油および高沸点石油系溶剤からな
る樹脂ワニスが挙げられる。かかる酸化重合乾燥型樹脂
ワニスは、固形樹脂および乾性植物油を１５０ 〜２５
０℃で加熱溶融し、高沸点石油系溶剤を加えることによ
り得られるものであり、必要に応じて、乾燥促進剤を添
加してもよい。

【００１５】ここで、固形樹脂としては、軟化点が１５
０℃以上のものが好ましく、例えばロジン変性フェノー
ル樹脂、ロジンエステル、マレイン酸樹脂、石油樹脂が
挙げられる。軟化点が１５０℃未満の固形樹脂を用いる
と、感熱プリンターのサーマルヘッドにインキが付着し
易くなる。樹脂ワニスに対する固形樹脂の割合は、２０
〜５０重量％とすることができるが、印刷適性、耐熱性
の面からは、特に、３０〜４０％が好ましい。

【００１６】乾性植物油としては、アマニ油、桐油など
の沃素化が高く、反応基を多く有する油が好ましい。か
かる油は、酸化重合反応により耐熱性および耐水性に優
れた強い乾燥皮膜を形成する。樹脂ワニスに占める乾性
植物油の割合は、５〜４０重量％が好ましく、特に１０
〜２０重量％がより好ましい。乾性植物油が５重量％未
満であると、強い乾燥皮膜が形成されず、一方、４０重
量％を超えると、乾燥皮膜の黄変を引き起こしたり、感
熱記録紙の保存安定性に悪影響を与える恐れがある。

【００１７】高沸点石油系溶剤は、一般に油性オフセッ
トインキに使用される溶剤で、沸点範囲が２００〜３５
０℃のものである。高沸点石油系溶剤は、２０〜４０重
量％の範囲内で添加することができるが、その添加量
は、樹脂ワニスを印刷に適した粘度となるよう適宜選択
すればよい。

【００１８】樹脂ワニスに添加する乾燥促進剤は、特に
限定されるものではないが、コバルトおよびマンガンの
脂肪酸塩が好ましい。添加量は、所望の乾燥時間となる
ように適宜選択すればよいが、好ましくは樹脂ワニス１
００重量％に対して、０．１〜２重量％である。

【００１９】一方、紫外線硬化型樹脂ワニスは、紫外線
により重合硬化する性質を有する樹脂ワニスであり、基
本的には、光重合性をもつモノマー、プレポリマーおよ
びポリマーの群から選ばれる少なくとも一種（以下、
「モノマー、プレポリマー、ポリマー」と表記する）
と、光重合開示剤が必須の成分として含有される樹脂ワ
ニスである。紫外線硬化型樹脂ワニスについては、総合
技術センター刊「紫外線硬化システム」などの刊行物に
詳しく解説されている。

【００２０】光重合性をもつモノマーとしては、例えば
（メタ）アクリル酸エステル化合物、スチレン−Ｎ−ビ
ニルピロリドンなどのビニル化合物などのエチレン性不
飽和基含有化合物が挙げられる。また、光重合性を有す
るプレポリマー、ポリマーとしては、不飽和ポリエステ
ルやエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂などの
基本樹脂にエチレン不飽和基をもたせた化合物が使用で
きる。樹脂ワニスに占めるモノマー、プレポリマー、ポ
リマーの割合は、５０〜９５重量％を範囲とするが、印
刷適性、耐熱性の面からは、特に、６０〜９０％が最も
好ましい。また、これらのモノマー、プレポリマー、ポ
リマーは、１種を単独で用いても、２種以上を混合して
用いてもよい。

【００２１】光重合開始剤としては、例えばベンゾフェ
ノンおよびその誘導体、ベンゾインおよびその誘導体、
チオキサントンおよびその誘導体などの化合物が使用で
きる。樹脂ワニスに占める光重合開始剤の割合は、０．
１〜２０重量％を範囲とするが、５〜１５重量％が好ま
しい。

【００２２】さらに、本発明に使用される紫外線硬化型
樹脂ワニスには、他の樹脂または、上記以外の添加物、
例えば熱重合禁止剤、光反応増感剤、レベリング剤、フ
ィラー滑剤、可塑剤、塗面改良剤などを、適宜添加する
ことができる。

【００２３】そして、かかる樹脂ワニスからなる保護層
の形成は、樹脂ワニスを感熱記録紙の表面に塗布したの
ち、乾燥または乾燥および硬化（以下、「乾燥・硬化」
と表記することがある）させることにより行う。乾燥
は、自然乾燥でもよい。

【００２４】このときの乾燥・硬化処理は、感熱発色層
が発色しない温度で行うことが必要であり、好ましく
は、常温下での自然乾燥がよい。さらに、樹脂ワニスが
紫外線硬化型樹脂ワニスである場合には、紫外線照射も
行う。

【００２５】乾燥・硬化させた保護層の厚さは、１〜４
μｍが好ましい。厚さが１μｍ未満であると、水濡れ防
止効果が充分でなく、一方、４μｍを超えると印刷装置
のサーマルヘッドからの熱エネルギーが感熱発色層に伝
達されにくくなる恐れがある。

【００２６】また、耐水感熱記録紙に、所望の印刷パタ
ーンを形成する場合には、保護層が形成されていない感
熱記録紙の感熱発色層表面に印刷を施したのち、該印刷
面に保護層を形成させることが好ましい。印刷の方法
は、特に限定されるものではなく、適宜選択することが
できる。

【００２７】感熱記録紙表面に印刷および保護層の形成
を行う装置としては、例えばロール状の感熱記録紙を印
刷装置上方に挿着し、まずジグザグに感熱記録紙を約１
０ｍ走行させて印刷を施したのち、樹脂ワニスを活版方
式にてアニックスロール（スパン方式）で塗布し、さら
に約１０ｍ走行させることにより樹脂ワニスを乾燥させ
る装置が挙げられる。ここで、樹脂ワニスが、紫外線硬
化型樹脂ワニスである場合には、乾燥とともに樹脂ワニ
スを硬化させるために紫外線照射を行う。樹脂ワニスを
感熱記録紙に塗布する方法としては、活版方式にてアニ
ックスロールで塗布する方法に限られるものではなく、
適宜選択することができる。

【００２８】本発明において、保護層は、感熱記録紙の
感熱発色層側だけに設けてもよいが、併せて基紙側にも
設けてもよい。感熱記録紙の両面に保護層を設けること
により、さらに耐水性、強度を向上させることができ
る。また、感熱記録紙が、基紙の裏面にカーボンインキ
が塗布されてカーボン層を形成してなるものである場合
には、感熱記録紙の基紙側、すなわちカーボン層表面に
保護層を設けることにより（図２）、カーボンインキの
劣化、硬化を防止してカーボンインキの色の濃度を保持
するとともに、カーボンインキの転移性を向上させて印
字濃度を高めることが可能となる。ここで、耐水性をさ
ほど必要とせずカーボンの転移性を向上させたいという
場合には、感熱記録紙の基紙側にのみ保護層を形成して
もよい。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。 実施例１ 表１に記載された配合処方Ａの樹脂ワニスを作製し、２
成分発色系の感熱記録紙〔日本製紙（株）製〕の感熱発
色層側の表面に、活版方式のアニックスロール（スパン
方式）で塗布し、常温下で自然乾燥させるとともに、紫
外線硬化用電源装置〔岩崎電気（株）製、ＵＢ０４２−
３Ｂ−２〕を用いて樹脂ワニスを硬化させて、２μｍの
厚さの保護層を形成させて耐水感熱記録紙を得た。得ら
れた耐水感熱記録紙について、紙質特性試験、動的発色
特性試験および静的発色特性試験を行った。その結果を
表２および図３に示す。なお、動的発色特性試験および
静的発色特性試験は、下記の条件の下で行った。

【００３０】動的発色特性試験 ヘッド；ＫＪＴ−２５６−８ＭＧＦＩ（２，６５１Ω） 主走査密度；８ｄｏｔ／ｍｍ 副走査密度；７．７ｄｏｔ／ｍｍ 印加電圧；２．４Ｖ 印加エネルギー；０．２１４Ｗ／ｄｏｔ パルス周期；５ｍｓｅｃ 印字環境；２０℃ プラテン圧；５ｋｇ／２５７ｍｍ 休止時間；各１０秒静的発色特性試験 圧力；０．５ｋｇ／ｃｍ² 時間；５秒

【００３１】実施例２ 表１に記載された配合処方Ｂの樹脂ワニスを用い、２成
分発色系の感熱記録紙〔日本製紙（株）製〕を用い、紫
外線を照射せずに自然乾燥させたこと以外は、実施例１
と同様にして耐水感熱記録紙を作製した。得られた感熱
記録紙について、紙質特性試験および動的発色特性試験
を行った。その結果を表２、図３および図４に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】実施例３ 実施例１と同様に作製した耐水感熱記録紙の基紙側の表
面に、カーボンインキ〔ゼネラルカーボン社製〕を塗布
したのち、カーボンインキ塗布面に、表１の配合処方Ｃ
の樹脂ワニスを、実施例１と同様にして塗布して、乾燥
・硬化して保護層を形成させ、耐水感熱記録紙を作製し
た。ついで、耐水感熱記録紙の裏面に、厚さ５８μｍの
普通白色紙を重ねて一組の感熱複写紙を得た。この感熱
複写紙について、ＭＦＩ連続テスト機を用いて、２５℃
の室温下、カーボン転写層の記録濃度を測定した。その
結果を図５に示す。

【００３５】比較例１ 耐水感熱記録紙のカーボンインキ塗布面に保護層を設け
なかったこと以外は、実施例２と同様に感熱複写紙を作
製し、記録濃度を測定した。その結果を図５に示す。

【００３６】試験例 実施例１により得られた感熱記録紙の性能について、下
記の方法で試験を行った。ブロッキング試験１ 本実施例の感熱記録紙を７０ｍｍ幅の巻取りに仕上げ、
感熱式ハンディーターミナルプリンター〔キャノン
（株）製、ＨＴ９５０Ｊ、以下同じ〕を用いて印字し
た。印字後の感熱記録紙の記録面に水滴を垂らしたの
ち、別の感熱記録紙の記録面を重ね併せた。そのまま１
２時間放置後、感熱記録紙を剥がしたところ、ブロッキ
ング現象は見られなかった。また、放置時間を２４時
間、４８時間とした場合にも、やはりブロッキング現象
は見られなかった。

【００３７】ブロッキング試験２ 本実施例の感熱記録紙の巻取の端面に水滴を垂らし、２
４℃、６０％ＲＨの室内に３時間放置したのち、感熱式
ハンディーターミナルプリンターにセットして、印字を
行い、感熱記録紙の走行試験を行った。その結果、印字
に伴う紙送りがスムーズで、走行性が良好であることが
分かった。また、サーマルヘッドへの付着物も全く認め
られなかった。放置時間を１２時間、２４時間とした場
合にも、同様の結果が得られた。

【００３８】印字試験 感熱式ハンディーターミナルプリンターにて、２００ｍ
連続印字を行い、サーマルヘッドへの付着物の有無を調
べた。その結果、サーマルヘッドに付着物は全くなく、
印字品質も極めて良好であった。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、感熱記録紙の表面に耐
水性の保護層を形成させたので、雨水に濡れ易い屋外で
印刷しても破れたり、感熱記録紙どおしがくっついたり
せず、また、印刷したシートを屋外の郵便ポストなどに
置いても、印字が滲むことがない。さらに、基紙の裏面
にカーボンインキが塗布されている感熱記録紙に保護層
を形成させることにより、カーボンインキの劣化、硬化
を防止してカーボンの色の濃度を保つとともに、カーボ
ンの転移性を向上させて、鮮明な印字が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】サーマルヘッドとともに、本発明の耐水感熱記
録紙の一例の一部断面図を示した一部断面図である。

【図２】カーボン層を有する、本発明の耐水感熱記録紙
の一例の一部断面図である。

【図３】実施例１〜２の動的発色特性試験の結果を表す
グラフである。

【図４】実施例１〜２の静的発色特性試験の結果を表す
グラフである。

【図５】実施例３、比較例１の印刷濃度の測定結果を表
すグラフである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基紙上に感熱発色層が積層されてなる感
   熱記録紙において、少なくとも感熱発色層側表面に、樹
   脂ワニスからなる保護層が積層されていることを特徴と
   する耐水感熱記録紙。
2. 【請求項２】 樹脂ワニスが、紫外線硬化型樹脂ワニス
   である請求項１記載の耐水感熱記録紙。
3. 【請求項３】 感熱記録紙が、基紙の裏面にカーボンイ
   ンキが塗布されてなるものであり、かつ保護層が、感熱
   記録紙の両面に積層されている請求項１〜２のいずれか
   １項記載の耐水感熱記録紙。