JPS5869091A - 感熱記録紙用紙支持体 - 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】 本発明は、熱ヘッド、熱ペンなどによる記録を行なう感
熱記録紙Ｃ二関するものであり、特に熱ヘッドと感熱発
色層とのスティッキング、熱ヘッドへのパイリングがな
く、高速記録においても、鮮明で濃度の高い記録が得ら
れる感熱記録紙に関するものである。

近年、ファクシミリ、プリンターなどの見違は著しく、
特Ｉ：、特会昭４Ａ！−／参０３りなどに記載されてい
るようなりリスタルバイオレットラクトンなどの無色染
料とフェノール化合物を塗布した感熱記録紙と熱ヘッド
との組合せ嬬＝よる感熱記録方式が、これらの装置４二
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／（クトであり、騒音がない、な
どの多くの利点かあり、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（＝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、熱ヘッドとこれ（＝接触する感熱記録紙の間の熱伝
導が充分１：行なわれず、充分な記録濃度が得られない
ことである。ドツト状の電気抵抗発熱体が集合した熱ヘ
ッドは記録信号１＝より発熱し、熱ヘッドに接触してい
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
ヘッドと感熱発色層がなるべく密着して、熱伝導が効藁
良く行なわれ、高速記録信号Ｃ＝完全Ｉ：対応して、感
熱発色層上に完全に発色した、熱ヘッドのドツト発熱体
の形状）：対応したドツトが形成されることが必要であ
る。しカル、現状では、熱ヘッドで発生する熱量の数ノ
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。

熱ヘッドと感熱発色層がなるべく密着するようＣ−１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！コーコ０１＊λ号には、感熱発色層の表面をベ
ック平滑度でコ００〜ｔｏｏｏ秒４−表面処理すること
が記載されている。特開昭７１−／ｌ！コ３１＋３には
、ベック平滑度−２００−１０００秒ではｊ−ｚミリ秒
程度の熱パルスにしか対応できず、／　ｉ　９秒以下の
高−速記録には、感熱発色層の表面をベック平滑度で１
１００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。

ベック平滑度を１１００秒以上（＝すると、圧力（＝よ
り発色カブリが発生するため、使用する厚紙をあらかじ
め、ベック平滑度２００秒以上に平滑性を向上させて、
発色カプリを防止している。特開昭！！−／、ｔｌ、０
１ぶでは、感熱発色層表面の表面あらさＲ麿を１．コ声
ｍ以下、光沢度を２！嘔以下（二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／ｅ−カレンダー、マシンカレンダー、クロスカ
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、じ行なわれる
。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、
スティッキング、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、記録濃度とスティッ
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、平滑性のレベルなどこ（コおいても、記録濃
度または記録安定性の点で高速記録用（−は実用性がな
い。

スティッキングとは、熱ヘッ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
ッド１−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
プリが発生し、記録紙の地肌部分の濃度が大きくなって
しまうことである。

また、スーノダーカレンダーにより、例えば、ベック平
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、微少な坪量のムラが強調されて、熱
ヘッドとの密着が低下し、かえっ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
する原紙層の空隙車が減少することであり、感熱発色層
の熱伝導は着干、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
ィッキング、熱ヘッドのノ（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
化、記録濃度向上は、必然的に、スティッキング、ノｔ
イリング、発色カプリ（−結びつき、両者を満足させる
ことは困難であり、現状では、スティッキング、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
す、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、
スティッキング、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
を行なった結果、密度がＯ・りｆ　／　Ｃｍ”以下で、
光学的接触率が７５１１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。

光学的接触車とは、紙にプリズムを圧着して、その接触
車を光学的５；測定した値であり、原理的−二も、熱ヘ
ッドと感熱紙の密着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、大臘省印刷局研究所軸告第コタ
巻第り号４／！−４，２２頁（昭和５１年２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新
製、動的印刷平滑度測定装置が使用できる。本発明（：
おける光学的接触率は、紙へのプリズムの加圧／　ｊ　
Ｋｆ　／　ＣＨＩ”　、加圧後ｌＯミリ秒後後４＝測定
測定波長０．１μｍの条件で測定した値である。

本発明に使用する密度０．り１７ｃｍ”以下、塗布され
る面の光学的接触率ｔｚｑ４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（＝、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、ヤンキードライヤーを
有する砂紙機を使用して、プレス後の水分ｊＯ〜７０ｑ
ＩＩの■紙をヤンキードライヤ−１＝圧着して、水分１
２％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ｔｚ％以下の原紙であっても、水を
塗布または含浸して、水分コ０チ以上とし、ヤンキード
ライヤーに圧着して、水分ｔｓｑｂ以下に乾燥すること
によっ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（−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Ｏ 原紙の光学的接触率が大きくても、塗布（二よって光学
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、密度を大きくセず（＝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（；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．！９６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。したがって、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６＝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３〜６１％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、スティッキング、
パイリングが増加する方向になってしまう。

また、水浸伸度の少ない原紙を使用した感熱紙す、記録
時の加熱による感熱発色層（−接する原紙表面の収縮が
少なく、熱ヘッドとの記録時の密着が良好である。水浸
伸度は、Ｊ、ＴＡＰＰＩ　　Ｎｏ。

コアｍ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°Ｃ高い光学的接触率を持つにも拘らず、空ａＸは大
きい。例えば、光学的接触率２６・ｌ優の本発明の原紙
の空ｌ１軍はｚｏｑｌ）であるが、光学的接触率コｔ、
ｔ％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８には７７９６である。空ｌＩ車は下記の式より
計算される。

空隙率＝／−（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−ＩＩ／Ｉｆによる
厚味の測定値から計算した。真の密度はｌ。

ｊ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
、スティッキング、パイリングを発生しに＜＜シている
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Ｏｏりｔ
　／　ｃｍ　　以上となってしまうが、本発明の原紙を
使用すれば、原紙の密度００２ｆ／ｃｍ　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、空隙軍参〇優以上、密度Ｏ０り１７ｃ
ｍ”以下で、光学的接触率がｔｚｑｂ以上あり、記録濃
度が高く、スティッキング、ノ耐イリングのない感熱紙
が、本発明の１紙の使用Ｃ＝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、
スティッキング、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５１／ｊ係以上で、なお且つ
、透気度が低く、透気度（ｓｅｅ、）を坪量（ｆ／ｍ’
）で割った値が１以下である。光学的接触率２ｔ、ｚｑ
ｂ密度０．り３２７ｃｍ　　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った値は、−
・ｊ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３１０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、やはりスティッキング、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−ｔｔｔｙ、吸油度は、１１８Ｐ
−１／ＪＯ（Ｉり４７）により測定した値である。

光学的接触本コａ　、を憾の本発明の原紙のベック平滑
度は１００秒以下で、この原紙に塗布した感熱紙は、ベ
ック平滑度が２００秒以下と低いＣ＝も拘らず、ベック
平滑度７コＯ秒の多筒ドライヤー乾燥した原紙に塗布し
たベック平滑度２００秒の感熱紙より、高速での記録濃
度が高く、ベッ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、ノ（ルゾの叩解を進める方法
がある。例えば、特開昭！ぷ一一弘ｌりｌでは、パルプ
のカナダ標準Ｐ氷炭をコ１０ＣＣ以下にして、密度０．
り１７ｃｍ”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、叩鍔な進めることは、原紙の密度
を向上させ、空１１ｍを減少させることであり、スティ
ッキング、／情す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、カナダ権１ｋＦ水度コｊ
Ｏｃｃ以上の原紙であっても、充分な平滑性が得られる
。好ましいカナダ標準Ｐ氷炭は３００〜９００　ｃｃで
ある。空ｌＩ車を大きくしたい場合：は、カナダ標準Ｐ
氷炭参００　ｃｃ〜未叩解であっても光学的接触５１／
ｊ係以上の原紙が得られる。

原紙の光学的接触率はｔｚ％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Ｉ：は、光学的接触率がコＯ悌以上の原紙を
使うことが望ましい。更に好ましくはＪｚ％以上の原紙
を使うことである。

本発明の原紙は、ＮＢＫＰ、ＬＢＫＰ、ＮＢＳＰ、ＬＢ
ＳＰなどの木材ノルゾを使用して抄紙される。

また、合成、ｅ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、石油掬脂などのサイズ
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、ノルジＣ：添加して抄紙しても良い。また
、炭酸カルＶ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、８ＢＲラテツ
クスなどの高分子接着剤を透気度を坪量で割った値が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／ｊ−コ
ｊｆ／ｍ”ｃ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で
処理して、更に光学的接触車を向上させても良い。多筒
ドライヤー乾燥した原紙（＝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（：は、
ポリビニル−アルコール水溶液中に、クリスタルバイオ
レットラクトンの如き電子供与性無色染料と、コ、コー
ビス（参−ヒドロキシフェニル）プロ／ぐンの如き電子
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、特公昭参ｊ
−／亭ＩＪり、特開昭１１−２３参タコ、特開昭ｊｊ−
／４Ａ２１／等に記載されている。感熱塗液中１＝含有
される分散粒子は、体積平均粒径がＫｐｍ以下、さらに
は参μｍ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、！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１：
より、熱ヘッ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１−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Ｆ
ＪＮ！ｈが高くなって、記録濃度が高いにも拘らずステ
ィッキング、ノにイリング、発色カプリの発生しない感
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（二
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、熱ヘッ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（二ついて説明する。

実施例　１ ＬＢＫＰ　　／　００部をカナダａｓＦ氷炭３３０ｅｅ
ｌ：叩解して、ロジン１部、硫酸バンド一部を添加して
、長網抄紙機で坪量的ｚ　ｏ　ｆ　／　ｍ　　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ｌ−〇ｌ′Ｃのヤンキードライヤ−１＝圧着し、水分
１％迄乾燥し、マシンカレンダーを掛けた。

実施例　コ 実施例１と同様（ニジて製造した原紙に、炭酸カルシウ
ム１００部と酸化でんぷん３０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コｆ／ｌｎ”Ｌ！！！布し、
再度、−ヤンキードライヤー（＝圧着し、水分ｔ４迄乾
燥し、マシンカレンダーを掛けた。

比較例　１ ＬＢＫＰ　　ｔｏｏ部を力ｔダｔｌＡ＊Ｆ氷炭Ｊ　、ｊ
　０ｃｃ（”−叩解して、ロジン１部、硫酸パントコ部
を添加して、長網抄紙機で坪量的ｊＯｆ／ｍ”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−
／ＪＯ”Ｃを多筒ドライヤーで水分を憾迄乾燥し、マシ
ンカレンダーを掛けた。

比較例　コ 比較例１の原紙にスーパーカレンダー掛けを行なった。

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−表に感熱紙の特性を記載する
。実施例１２．２の原紙を使用した感熱紙は、比較例１
．λ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、比較例コの原紙を使用した感熱紙が
、スティッキングをおこすのに対して、実施例１．コの
原紙を使用した感熱紙は、スティッキングを全くおこさ
なかった。

感熱塗液の製造法 クリスタルバイオレットラクトンλＯＫｆをｉ。

係ポリビニルアルコール（ケン化度りｒ１重合度！ＤＯ
）水溶液とともに３００１ボールミル中で一慶夜分散し
た。同様にコ、コービス（４ＬＬ−ヒドロキシフェニル
）プロパン２０Ｋｆをｔｏ％ポリビニルアルコール水溶
液とともに３００１ボールミル中でｌ昼夜分散した。両
分散液を、クリスタルバイオレットラクトンとコ、コー
ビス（４ｃｍヒドロキシフェニル）プロパンの比がｔ：
ｚ重量比となるように混合し、さら（二混合液２０Ｋｆ
に対し、ｊＫｆ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４１７ｍ
”になるよう（：塗布し、ｊＯｏ（４）熱風ドライヤー
中で乾燥し、マシンカレンダーを掛けた。実總例／、２
の原紙は、ヤンキードライヤーを圧着した面Ｃ：、比較
例１．コの原紙はフェルト面に塗液を塗布した。

感熱紙の記録法 記録速度ｌドツト当すコｉ９秒、記録密度主走査方向ｊ
ドラ）　／　ｍｍ、副走査方向６ドツ）７ｍｍ。

熱ヘッドのエネルギー！Ｑミリジュール／ｍｍ　でベタ
発色を行なった。記録濃度は４　／　Ｏｎｍの反射濃度
を測定した。

手続補正書（刃側 昭和ｊ７年ｊ月７７日 特許庁長官　島　１）春　樹　　殿 １、事件の表示　　　　昭和７４年　特願第１４り０３
１号２、発明の名称　　感熱記録紙 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　　　特許出願人表　補正指令書
の日付　　昭和ｊ４年２月参日＆　補正の対象　　明細
書 龜　補正の内容 明−書の浄書（内容に変更なし）を提出致します。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 密度Ｏ０り１７ｃｍ”以下で、塗布される面の光学的接
   触率がｔｒｉ以上の原紙に、感熱発色層を塗布したこと
   を特徴とする感熱記録紙。