JPS6114993A - 感熱記録紙 - 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、熱ヘッド、熱投ンなどによる記録を行なう感
熱記録紙に関するものであり、さらに詳しくは熱ヘッド
と感熱発色層とのスティッキングおよび熱ヘッドへのパ
イリングがなく、高速記録においてもドツトの再現性が
良く、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。

（従来技術） 近年、ファクシミリ、プリンターなどの発達は著しく、
特に、特公昭４’！−／≠０３２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、熱ヘッ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
は記録信号により発熱し、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、熱ヘッ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に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ｊコーコｏｉ≠λ号には、感熱発色層の表面をベ
ツグ平滑度で２００−ｉｏｏｏ秒に表面処理することが
記載されている。特開昭！≠−／／ｊ２ｊｊ号には、ベ
ック平滑度、１００−１０００秒ではｊ−、−１，ミリ
秒程度の熱、ｅルスにしか対応できず、ｌミリ秒以下の
高速記録には、感熱発色層の表面をベック平滑度で１１
００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１ｉｏｏ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、
ベック平滑度ＳＯＯ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ｊｊ−／！４０ざ６では
、感熱発色層表面の表面あらさＲａを／、２μｍ以下、
光沢度を２ｊ％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
もスーツ−カレンダー、マシンカレンダー、クロスカレ
ンダーなどの力Ｖ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
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。

又、感熱紙への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
が大きくなってしまうことである。

一方、原紙へのカレンダー処理も、坪量ムラに起因する
いわゆるベコ、ナヮメジヮ等の発生の為、その処理に限
匿のあるのが現状である。以上の通り、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限
定され、高速記録用として十分満足なものが得られてい
ない。

（発明の目的） 本発明の目的は上記の欠点を改良した感熱記録紙、すな
わち、ドツトの再現性が良く、かつ、記録濃度の高い感
熱記録紙を提供することである。

（発明の構成） 本発明者らはこれらの欠点を改良すべく鋭意研究を行な
った結果、使用する紙支持体の圧縮性を示す内部結合力
とサイズ性を示すコブ吸水度両特性の最適値を選定する
ことにより本発明の目的が達成されることを見い出した
。すなわち、内部結合力（Ｔａｐｐｉ　ＲＣ−３０８Ｖ
Ｃより規定される）がＯ，Ｓ〜λ、Ｏｋｇ・備で、がっ
、コブ吸水度（Ｊ　Ｉ　Ｓ　−Ｐ−ｒ　／ダ０により規
定される）が１０．２０９７ｍ　　である紙支持体上に
感熱発色！−を設けることにより、ドツトの再現性が良
好で、かつ、記録濃度の高い感熱記録紙の得られること
を見い出した。

本発明で規定する内部結合力を得るための具体的な方法
としては、第１に使用する原材料としてのノルゾ、■顔
料、■柔軟化剤、■紙力増強剤、０表面サイズ剤等があ
げられる。又、第２に抄紙方法として、■叩解機穐及び
叩解度、■ウェットプレス条件、■乾燥条件等があげら
れ、内部結合力の値としてはλ、Ｏｋｇ・１以下で高い
記録濃度が得られるようになる。ただし、０．３ｋｇ・
１以Ｆでは紙切れ等の製造適性の悪化、及び感熱紙とし
た場合の腰の弱さ等の点から好ましくない。又、本発明
で規定するコブ吸水度を得るための具体的な方法として
は、内添サイズ剤、柔軟化剤、定着剤、素面サイズ剤等
の原材料の種類及び添加量によってコントロールされる
。コブ吸水度の値としては、２０９７ｍ　　以下の場合
、感熱塗液塗布時の表面平滑性の悪化が少なく、従って
感熱記録時、記録濃度が高く、ドツトの再現性について
も良好であることが判明した。ただし、コブ吸水度が７
０１／ｍ　　以下になると感熱塗液の紙支持体へのぬれ
性が悪化し、高速塗布した場合、部分的に微小な未塗布
部が発生し好ましくない。

以上の通り、紙支持体のコブ吸水度及び前述した内部結
合力いずれの特性をも合わせて最適値を選定することＫ
より始めて目的の記録濃度、ドツト再現性が得られるも
のである。

本発明に用いられる支持体は、木材パルプを主体に抄紙
されるが、一部、合成繊維又は合成・セルノを混抄する
ことも可能である。木材パルプとしては針葉樹パルプ、
広葉樹パルプいずれも使用可能であるが、短繊維で平滑
性の出やすい広葉樹・ぐルプがｔＯＳ以上であることが
好ましい。・ξルゾの戸水度は内部結合力の点からは未
叩解に近い方が良いが、抄紙適性の点から３００−３０
０ｃｃ（Ｃ，Ｓ、Ｆ）が望ましい。又、サイズ性を良化
させる為のサイズ剤としては、ロジ／、パラフィンワッ
クス、高級脂肪酸塩、アルケニルコハク酸塩、脂肪酸無
水物、アルキルケテンダイマー等である。又、内部結合
力低下に、より有効な柔軟化剤としては無水マレイン酸
共重吻とポリアルキレンポリアミンとの反応物が好まし
い。その他、クレー、タルク、炭酸カルシウム、尿素ホ
ルマリン樹脂微粉末等の填料、硫酸バンド、ポリアミド
ポリアミンエビクロルヒドリン等の定着剤を必要に応じ
添加しても良い。さらに原紙の裏面にＳ　Ｂ　Ｒ。

ＭＢＲ等のラテックス、スターチ、ＰｖＡ等の水溶性高
分子からなるカール防止層を設けても良い。

次に本発明で用いる感熱塗液について述べる。

感熱塗液は一般的に、発色剤及び顕色剤を各々別々にボ
ールミル等の手段を用い、水溶性高分子溶液中で分散を
行う。発色剤又は顕色剤の微粒化物を得るためにはボー
ルミルに例をとると、粒径の異ったボールを適当な混合
比で使用し、十分な時間をかけて分散することにより達
成される。また模型サンドミル（商品名ダイノミル）等
の使用も有効である。

得られた発色剤及び顕色剤の分散液は混合され無機顔料
、ワックス類、高級脂肪酸アミド、金属石ケン、さらに
必要に応じ、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ラテックス系
バインダー等を加え塗液とする。これらの添加剤は分散
時に加えても何ら差しつかえない。

塗液は、一般に発色剤としての塗布量が０，２２／ｍ２
ないし／、０９７ｍ２となるように支持体上に塗布され
る。

本発明に用いられる発色剤としては、一般の感圧記録紙
、感熱記録紙等に用いられているものであれば特に制限
されない。具体的な例を上げれば、（１）　）　リアリ
ールメタン系化合物例えば、３．３−ビス（ｐ−ジメチ
ルアミノフェニル）−６−ジメチルアミノフタリド（ク
リスタル・バイオレット・ラクトン）、３−（ｐ−ジメ
チルアミノフェニル）−Ｊ−（／、２−ジメチルインド
ール−３−イル）フタリド、３−（ｐ−ジメチルアミノ
フェニル）−Ｊ−（＋２−フェニルインドール−３−イ
ル）フタリド、３．３−ビス−（ｐ−エチルカルバゾー
ル−３−イル）−３−ジメチルアミノフタリド、３、Ｊ
−ビス−（２−フェニルインドール−３−イル）−ｊ−
ジメチルアミノフタリド、等：（２）ジフェニルメタン
系化合物、例えば、＋、＋−ビス−ジメチルアミノベン
ズヒドリンベンジルエーテル、Ｎ−ハロフェニルロイコ
オーラミン、ｌ’ｔＪ−２゜≠、ｊ−１７クロロフエニ
ルロイコオーラミン等：（３）キサンチン系化合物、例
えば、ローダミンＢ−アニリノラクタム、３−ジエチル
アミノー７−ジベンジルアミノフルオラン、３−ジエチ
ルアミノ−７−プチルアミノフルオクン、３−ジエチル
アミノ−７−（２−クロロアニリノ）フルオラン、３−
ジエチルアミノ−ルーメチル−７−アニリノフルオラン
、３−ピペリジノ−６−メチル−７−アニリノフルオラ
ン、３−エチル−トリルアミノ−Ａ−メチル−７−アニ
リノフルオラン、３−シクロへキシル−メチルアミノ−
Ａ−）ｆルー７−アニリノフルオラン、３−ジエチルア
ミン−６−クロロ−７−（β−エトキシエチル）アミノ
フルオラン、３−ジエチルアミノ−ｔ−クロロ−７−（
ｒ−クロロゾロピル）アミノフルオラン、３−ジエチル
アミノ−２−クロロ−７−アニリノフルオラン、３−Ｎ
−シクロへキシル−Ｎ−メチルアミノ−６−メチル−７
−アニリノフルオラン、３−ジエチルアミン−７−フェ
ニルフルオラン等：（４）チアジン系化合物、例えば、
ベンゾイルロイコメチレンブルー、ｐ−ニトロベンゾイ
ルロイコメチレンブルー等：（５）スピロ系化合物、例
えば、３−メチルースピロージナフトピラノ、３−エチ
ル−スピロ−ジナフトピラン、３−ベンジルスピロ−ジ
ナフトピラン、３−メチルナフト−（３−メトキシ−ベ
ンゾ）−スピロピラン等、或いは、これらの混合物を挙
げることができる。これらは、用途及び希望する特性に
より決定される。

本発明に使用される血色剤としてはフェノール銹導体、
芳香族カルボン酸誘導体が好ましく、特にビスフェノー
ル類が好ましい。具体的には、フェノール類として、ｐ
−オクチルフェノール、ｐ−ｔＣｒｔ−ブチルフェノー
ル、ｐ−フェニルフェノール、コ、コビス（ｐ−ヒドロ
キ７）プロパン、／、／−ヒス（ｐ−ヒドロキンフェニ
ル）ペンタ／、／、／−ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル
）へキサ７１．２．．２−ビス（ｐ−ヒドロキシフェニ
ル）ヘキサン、／、／−ビス（ｐ−ヒドロキンフェニル
）−１−エチルーヘキサン、λ、２−ビス（＋−ヒドロ
キシ−３，ｓ−ジクロロフェニル）プｏパ／などがあげ
られる。

芳香族カル「ン酸誘導体としては、ｐ−ヒドロキシ安息
香酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸プロピル、ｐ−ヒドロキ
シ安息香酸ブチル、ｐ−ヒドロキシ安息香酸ベンジル、
３．ｊ−ジ−α−メチルベンジルサリチル酸及びカルボ
ン酸においては、これらの多価金属基などがあげられる
。

これらの顕色剤は、希望する温度で融解させ発色反応を
生じ嘔せるために低融点の熱可融性１７１質との共融物
として添加したり、また、低融点化合物が顕色剤粒子の
表面に融着している状態として添加することが好ましい
。

ワックス類としては、ノラフイ／ワックス、カルナバワ
ックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレン
ワックスの他高級脂肪酸アミド例えば、ステアリン酸ア
ミド、エチレンビ゛スステアロアミド、高級脂肪酸エス
テル等があげられる。

金属石ケ／としては、高級脂肪酸多価金属塩即ち、ステ
アリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン
酸カルシウム、オレイン酸拒鉛等があげられる。

無機顔料としては、カオリン、焼成カオリ／、タルク、
ろう石、ケイソウ土、炭酸カルシウム、水酸化アルミニ
ウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化チ
タン、炭酸バリウムなどがあけられる。

これらの無機趣料は吸油量がｔＯｔｓｌ／１００ｆ７以
上で平均粒子径が１μｍ以下であることが好ましい。吸
油性無機顔料については記録層中に乾燥重量Ｓ″−ＳＯ
−ＳＯ重量しくはｌＯ〜弘Ｏ重量％配合するのが望まし
い。

これらはバインダーの中に分散されて塗布σれる。バイ
ンダーとしては、水溶性のものが一般的でアリ、ポリビ
ニルアルコール、ヒドロキンエチルセルロース、ヒドロ
キシプロピルセルロース、エチレン−無水マレイン酸共
重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、インブチ
レン−無水マレイン酸共重合体、ポリアクリル酸、デン
プン綺導体カゼイン、ゼラチン等があげられる。

また、これらのバインダーに耐水性を付与する目的で耐
水化剤（ゲル化剤、架橋剤）を加えたり、疎水性ポリマ
ーのエマルジョン、具体的には、スチレン−ブタジェン
ゴムラテックス、アクリル樹脂エマルショア等を加える
こともできる。

バインダーは記録層中に乾燥重量で１０〜３０重ｊｌで
反応する。更に消泡剤、螢光染料、着色染料などの各種
助剤を適宜必要に応じて塗液中に添加することができる
。

かかる記録層を形成するための塗液はブレード塗布法、
エアナイフ塗布法、グラビア塗布法、ロールコーティン
グ塗布法、スプレー塗布法、ディツーＦＢ布法、バー塗
布法、エクストルージョン塗布法等の従来公知の塗布方
法が利用可能である７記録層を形成する塗液の支持体へ
の塗布量は限だされるものではないが、通常、乾燥重量
で３〜／ｉｇ／ｍ２２、好咳しくけ４ｔ　〜／　Ｏｆ　
／　ｍ　２の範囲である。

（発明の効果） 紙支持体の内部結合力とコブ吸水度を規定した本発明Ｖ
こ係る感熱記録紙により得られる効果は、記録時感熱＠
色層と熱ヘッドとの接触面積が増大し、高い記録濃度と
艮好なドツト再現性の得られることである。

（発明の実施例） 以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。

実施例 第１表に示すごとくパルプ、戸水度、サイズ剤及び柔軟
化剤を選択することにより第１表に示した内部結合力と
コブ吸水度を有する紙支持体を得た。抄紙はいずれも長
網抄紙機を用い坪量ｓｏｙ／ｍ２、厚さ６０μとした。

これらの支持体に感熱塗、夜を塗布し、感熱紙を得た。

次にこれらの感熱紙に感熱記録を行ない記録濃度を調定
し、結果を第２表に示した。

なお、感熱塗液の製造法、塗布方法、及び感熱記録濃度
のｍ１１ｊ定方法について以下に示す。

感熱塗液の夷造法 クリスタルバイオレットラクトン２０ｋｇ（ｉ−／θ係
ポリビニルアルコール（ケン化度７ｇ％重合度５ＯＯ）
水溶液とともに３ｏｏｌｉ−ルミル中で一昼夜分散した
。同様に２，２−ビス（≠−ヒドロキシフェニル）プロ
パン２０ｋＬｉを１０％ポリビニルアルコール水溶液と
ともに３００１ボールミル中で一昼夜分散した。両分散
液を、クリスタルバイオレットラクトンと２．２−ビス
（≠−ヒドロキシフェニル）プロパンの比が／　：　５
重１となるように混合し、さらに混合液２０に９に対し
、ｊｋｇの軽微量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Ａｆｊ’
／ｍ２になるように塗布し、ｊｏ　０Ｃ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。

イ感熱記録濃度の測定方法 記録速度ｌドツト当り一ミリ秒、記録密度主走在方向ｊ
ドツ）／ｒｙｓｍ、副走査方向ｔドツト／ｍｍ１熱ヘッ
ドのエネルギー！θミリジュール／ｍｍ２でベタ発色を
行なった。記録濃度は４１０ｎｍの反射濃度を測定した
。

第２表 第２表の結果より、本発明による感熱記録紙が記録濃度
、ドツトの再現性いずれに対しても＝ｎた特性を鳴して
いることが明らかである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）紙支持体上に感熱発色層を設けてなる感熱記録紙
   において、該紙支持体の内部結合力 （Ｔａｐｐｉ　ＲＣ−３０８により規定される）が０．
   ５〜２．０ｋｇ・ｃｍで、かつ、コブ吸水度（ＪＩＳ−
   Ｐ−８１４０により規定される）が１０〜２０ｇ／ｍ＾
   ２であることを特徴とする感熱記録紙。
2. （２）紙支持体に使用されるパルプの６０重量パーセン
   ト以上が広葉樹漂白パルプであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の感熱記録紙。