JPS6156117B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は感熱記録体、特に、熱ヘツドから印加
される高速熱バルスに充分応答するように改善さ
れた感熱記録体に関する。 〔従来の技術〕 近年、フアクシミリ、プリンター等の発達には
著しいものがあり、それ等の記録系として多種多
様の方式が提案されている。その中にあつて、装
置或は機構が比較的簡略なこともあつて、最近で
は、熱的記録方式、所謂、感熱方式が上記フアク
シミリ装置、プリンター装置等に於ける記録手段
として採用されることが多くなつている。 斯かる感熱（記録）方式の中でも、熱ヘツドを
使用する方式が特に注目を集め、且つ実用されて
いる機会も増加している。 この熱ヘツドを使用する感熱記録方式では、第
１図に例示するように、紙、プラスチツク等から
なる支持体１と、これに塗布するか、又は含浸さ
せて形成した感熱記録層２とで構成される記録用
紙３に対して熱ヘツド４から熱情報を入力し、前
記記録用紙３に発色像を形成する。即ち、先づ電
源部５より発生した信号が図示していない電気回
路を経て熱ヘツド４に伝わる。ここで、熱ヘツド
４に含まれる抵抗体が発熱し、その熱が伝導して
感熱記録層２中に信号に応じた像６を得るもので
ある。 以上に説明した感熱記録方式に於ける利点は、
１次発色記録材を使用すること、メンテナン
スがフリーであること、記録材が安価であり、
その取扱いも簡便であること、装置が小型化で
きること、記録操作が所謂、、ノンインパクト
である為、無騒音の記録ができること、装置を
含めた記録系が低コストで得られること等であ
る。 しかし反面、従来、この種の感熱記録方式に於
ては、以下の欠点が指摘されている。 現在までに知られている感熱記録に於ける最大
の欠点とされる処は、何と言つても、その印字速
度が、他の記録方法に比較して非常に遅いことで
ある。例えば、通常使用されている熱パルスは、
10ミリ秒乃至20ミリ秒程度であり、特に高速と言
われるものでも、せいぜい５乃至６ミリ秒であ
る。このように、従来の感熱記録技術に於ては、
その高速記録の面での対応が特に遅れている。こ
の事に関しては、ほぼ２つの要因を指摘すること
ができる。 先ず第１に、従来の方式に於ては、熱ヘツドか
ら記録用紙への熱伝導が効率良く行なわれなかつ
た事に因る。つまり、熱ヘツド面とこれが接触す
る記録用紙面との密着性が悪い為に互いの中間に
空気層が介在して熱伝達が妨げられ、実質、記録
用紙に印加される熱（エネルギー）量は、熱ヘツ
ドが発生する熱量の数％にも満たない程度であ
る。そこで、記録用紙に対して必要十分量の熱を
印加しようとすれば、熱ヘツドが発熱している時
間（つまり、熱パルス巾）を大きくするか、或は
熱ヘツドの発熱量自体を、上述のとおりの伝導損
失を見込んで更に増大させねばならない事になつ
た。 しかし、これは、高速記録化の目的に逆行する
と同時に、熱ヘツドの耐久性の面から限界もあ
り、又その消費電力を徒に増大させる方策であ
り、好ましい事ではない。 更に第２には、高熱の短パルスのオン・オフ操
作≪急速な温度変化≫に耐え得る熱ヘツドが開発
されていなかつた事にある。つまり、高速度で、
必要十分量の熱伝導をなす目的上、出来るだけ高
熱を短時間に発生する必要があるが、この点に実
用上十分な耐久性を示す熱ヘツドが存在しなかつ
た事に因る。そもそも、熱ヘツドに高熱を発生さ
せる為には、その電力消費量が増大することにな
るから、それをむやみに増大させる方策を採る事
には、自づと限度がある。 上記した不都合をいくらか解消する方法とし
て、現在迄に感熱記録用紙表面の平滑性を上げ
て、熱ヘツドとの密着性を高める事の提案がいく
つかなされている。例えば、特公昭52―20142号
公報には、感熱記録用の表面平滑度をベツク平滑
度で200〜1000秒の範囲に表面処理することが記
載されている。この提案された技術に付いて本発
明者等が更に検討を加えた処、上述の範囲に表面
平滑化処理された記録用紙は、例えば、従来では
高速とされた、５〜６ミリ秒程度の熱パルスには
応答し得るものの、更に高速である約１ミリ秒以
下（例えば、0.05ミリ秒〜１ミリ秒）の熱パルス
には、到底応答し得ないことが判明した。 そして、このような、約１ミリ秒以下の高速熱
パルスに実用上十分に応答する（つまり、正確に
発色する）為には、記録用紙の記録層表面が、少
なくとも1100秒（ベツク平滑度）以上の平滑性を
持つ必要のあることが本発明者等の種々検討の結
果より明らかとなつた。以上の知見から、従来ど
おり、表面平滑化処理として、感熱発色成分を含
む記録層塗料をその支持体部材（例えば、紙）に
塗工した後、鏡面研磨処理した圧力ローラ間を通
す工程を経て記録用紙を作成すると、圧力ローラ
間の通過回数が増えるにつれて表面平滑性が上昇
する反面、所謂、圧力カブリが生じて記録用紙の
地肌濃度が上昇し、そこに形成される記録画像と
のコントラストが低下すると共に、発色感度自体
も極めて低くなると言う不都合が生じる事実が判
つた。そして、上述の理由から、その程度は表面
の高平滑性を望めば望む程、甚だしくなる事も判
つた。従つて、従来どおりの方法では、圧力カプ
リ（又は、地カブリ）を起こすことなく1100秒
（ベツク平滑度）以上の高平滑表面を持つ感熱記
録用紙を得ることは不可能である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 而して、本発明は、従来にない高速感熱記録シ
ステムに良く適合する記録体を提供することを主
たる目的とする。同時に、地肌濃度が低く且つ熱
ヘツドとの密着性が良い感熱記録体を提供するこ
とも本発明の目的である。更には、熱パルスに対
する応答性に優れた感熱記録体を提供すること
も、本発明の他の目的である。又熱ヘツドの作用
面の摩耗を低減させる感熱記録体を提供すること
も本発明の別の目的である。 〔問題点を解決するための手段〕 上述した本発明の目的は、感熱発色成分と結着
材とを基本組成とする記録層をその支持部材に設
けて成る感熱記録体に於て、予め少なくとも500
秒（ベツク平滑度）以上の平滑面を持つ前記支持
部材に前記記録層を設け、更に該記録層表面を
1100秒（ベツク平滑度）以上に平滑化処理して成
ることを特徴とする感熱記録体により達成するこ
とができる。 〔作 用〕 先にも説明したとおり、本発明者等が種々検討
した処によると、従来、感熱記録の分野で実用さ
れていない例えば、１ミリ秒以下（特に、0.05ミ
リ秒〜１ミリ秒）の短熱パルスを使用する場合に
は、熱ヘツドから感熱記録用紙（以下の説明で
は、これを記録体と略称する。）への熱伝達が良
好に行なわれるよう熱ヘツドと記録体との密着性
を高める工夫が必要であり、このために、記録体
表面の平滑度は、少なくとも1100秒（ベツク平滑
度度）以上の高度のものが要求される。又、印加
熱による発色感度を上げる目的で、記録層中に含
有される発色成分密度を高くする必要のあること
も分つている。以上の知見から、高密度に発色成
分を含む記録層塗料を紙に塗工した後、表面平滑
度を高める為、鏡面研磨処理した圧力ローラ間を
通して記録紙を作成すると、作成直後、既に、そ
の地肌濃度が上昇して、記録画像とのコントラス
トが低下すると共に、発色感度自体も極せめて低
くなると云う不都合が生じる。 本発明に於ては、記録層の表面平滑化処理を行
なうに先立ち、事前にその支持体（例えば、紙）
面の平滑度を高めておく方法により、上記した不
都合を解決することができた。 ここで、本発明記録体の構成に付いて、その詳
細を図面に添つて説明しておく。 本発明記録体は、第１図に示すように、紙、樹
脂、フイルム等の支持体１上に直接、記録層２を
設けるか、或は、第２図に示すように、支持体７
上に予め樹脂等からなる中間層９を形成した後、
この上に記録層８を設けた如き構成を採ることが
できる。なお、記録層を支持体の両面に形成する
等、上記からの多少の変形は、自由である。 本発明記録体の構成として、第２図示の如く中
間層９を含むものは、その平滑化処理が、例えば
紙単独の場合に比べて容易且つ高度にできるか
ら、本発明の目的上、好ましい構成と言える。 上述した記録層２或は８中に含有される感熱発
色成分としては、通常無色或は淡色の発色性化合
物と、前記化合物に接触して発色させるフエノー
ル性化合物とが組合わされて用いられる。例えば
前者として、 ３，３―ビス（ｐ―ジメチルアミノフエニル）―
６―ジメチルアミノフタリド（クリスタルバイ
オレツトラクトン） ３，３―ビス（ｐ―ジメチルアミノフエニル）フ
タリド（マカライトグリーンラクトン） などを例とするトリフエニルメタン誘導体類、 ３―シクロヘキシルアミノ―６―クロロフルオラ
ン ３―ジエチルアミノ―６メチル―７―ｐ―ｎブチ
ルフエニルアミノ―フルオラン ３―ジエチルアミノ―６―メチル―７―クロロフ
ルオラン，３―ジエチルアミノ―６―メチル―
７―アニリノフルオラン ３，６―ビス―（Ｎ，Ｎ―ジエチルアミツノ）フ
ルオラン などを例とするフルオラン誘導体類、 ３，３―ビス―（ｐ―ジエチルアミノフエニル）
ナフタリド ３―（3′―メチル―4′―ジメチルアミノフエニ
ル）―３―（3″―メチル―4″―ジメチルアミノ
フエニル）―６（又は７）―ニトロナフタリド などを例とするナフタリド誘導体類、 ３―（4′―ジエチルアミノフエニル）―３―
（2″―クロル―4″―ジメチルアミノフエニル）
―７―アザフタリド ３―（4′―ジベンジルアミノ―2′―メトキシフエ
ニル）―３―（4″―ジメチルアミノ―2″―クロ
ロフエニル）―７―アザフタリド などを例とするアザフタリド類、 ３―（ｐ―ジメチルアミノフエニル）―３―（１
―メチルピロール―２―イル）―６―ジメチル
アミノフタライド ３―（ｐ―ジメチルアミノフエニル）―３―
（１，２―ジメチルインドール―３―イル）―
５―ジエチルアミノフタライド などを例とするヘテロ環式アリルジフエニルメタ
ン誘導体類、 ジス―３，５―ビス―（ｐ―ジメチルアミノフエ
ニル）―３，５―ビス―（１，２―ジメチルイ
ンドール―３―イル）ピロメリタイド などを例とするピロメリツト酸無水物誘導体、 フエニル―０―カルボキシフエニルヒドロキシ
メタンクラクトンを例とするジフエニルメタン
誘導体 ９―パラニトロアニリノ―３，６―ビス（ジエチ
ルアミノ）―９―キサンテニルー―オルト安息
香酸のラクタムを例とする発色性ラクタム化合
物、 ３，６―ビス―（ジエチルアミノ）―９―ヒドロ
キシ―９―キサンテノイルベンゼンスルホル酸
のサルトン等を例とする発色性サルトン化合
物、 １，３，３―トリメチルインドリノ―8′―メトキ
シベンゾピリルスピラン １，３，３―トリメチル―５―クロロインドリノ
―8′―エトキシスピラン などを例とする発色性スピロピラン化合物、 トリス―（ｐ―ジメチルアミノフエニル）メタン
ビス―（ｐ―ジメチルアミノフエニル） ｐ―ジメチルアミノ―０―カルボキシフエニルメ
タンなどを例とする発色性ロイコトリフエニル
メタン化合物、 ビス（ｐ―ジメチルアミノフエニル）メタン、ト
リプトフアン、ロイコオーラミンなどを例とす
る発色性ロイコジフエニルメタン化合物、 ３，７―ビス―ジメチルアミノ―10―アセチルフ
エノチアジン ２―メチル―３―アミノ―７―ジメチルアミノ―
10―ｐ―メトキシベンゾイルフエノチアジン等
を例とする発色性アシルフエノチアジン化合物
があげられる。上記化合物と反応するフエノー
ル性化合物としては、ビスフエノールＡ、 ２，２―ビス（４―ヒドロキシフエニル）―ｎ―
ヘプタン，１―ビス（４―ヒドロキシフエニ
ル）シクロヘキサン、α―ナフトール、β―ナ
フトール、４―ターシヤリブチルフエノール、
ノボラツク型フエノール樹脂などがあげられ
る。中でも、１分子中に多くの水酸基を有する
フエノール性化合物が望ましい。 結着材としては、でんぶん、アルギシ酸ナトリ
ウム、アラビアゴム、デキストリン、ゼラチン、
カゼイン、アルブミン、メチルセルロース、エチ
ルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ア
クリルアミドカルボキシメチルセルロース、カチ
オンスターチ、ジアルデヒドデンプン、ポリビニ
ルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリ
エチレンキシド、ポリビニルピロリドン、ポリビ
ニルメチルエーテル、ポリビニルエチルエーテル
などを例とする水溶性高分子の他に、ポリ酢酸ビ
ニル、スチレン―ブタジエン、塩化ビニル―塩化
ビニリデン、スチレン―アクリロニトリルなどの
単独ないしは、二元、三元の光重合高分子のエマ
ルジヨンも使用できる。又、この他の非水溶性樹
脂のエマルジヨンも用いられるしこれらのエマル
ジヨン系結着材と水溶性樹脂を併用して用いる事
も可能である。この他記録層中には、所謂、ヘツ
ドへのステイツキング防止剤としてのワツクス
類、或いは筆記性向上および増白等の目的のため
に下記の如き無機顔料類も添加する事ができる。 例えば、タルク、天然および合成ゼネライト
（モレキユラーシーブ３Ａ，４Ａ，５Ａ，１３Ｘ
など）、酸化チタン、酸化亜鉛、ケイソウ土カオ
リン、モンモリロナイト、酸化マグネシウム、酸
化アルミニウム、酸化スズ、硫酸マグネシウム、
炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム
などが例としてあげられる。 又、必要に応じて支持体上に設けられる中間層
９は、各種樹脂を任意に用いて形成される。 本発明の感熱記録体は略々、以下のような手法
で製造することができる。 先ず、表面平滑化処理の方法としては、従来か
ら良く知られた方法であり、例えば、マシンカレ
ンダー、スーパーカレンダー、グロスカレンダー
等をかける方法がある。マシンカレンダーをかけ
る場合には、表面を鏡面仕上げした剛体ローラ間
に荷重をかけて通すが、その対象が高平滑性を要
求すればする程、荷重を大きくするか又は、多数
回通するようにする。 支持体が紙である場合、そのまゝでは、表面平
滑度は極めて低く、樹脂被覆を施こす等多少の表
面処理を加えてある紙でもせいぜい150秒（ベツ
ク平滑度）程度であり、本発明の目的に合わな
い。そこで本発明に於ては、予めこれに平滑処理
を施こさなければならない。例えば、当初90秒
（ベツク平滑度）の紙は、鏡面仕上げしたステン
レス鋼製ロール間を22Kg／cmの荷重で５回通すと
ほゞ500秒（ベツク平滑度）に迄、平滑性を向上
することができる。この操作は、紙の表面に樹脂
の被覆があるときは、更に容易に、又、高程度に
なされる。因みに、上記と同様のロール間を通し
た時、数回で、その表面平滑度を、容易に900秒
（ベツク平滑度）以上にすることができる。後に
実施例に於て詳しく説明されるが、本発明では、
予め、支持体の表面平滑度を500秒（ベツク平滑
度）以上にしておく必要がある。斯かる支持体に
対する処理と併行して、記録層塗料を次のように
して準備する。前述した発色性化合物と結着材
（…なお分散剤、消泡剤、増白剤等の添加物を最
初から或いは途中で加えて…）と溶剤とを充分に
分散、混練する。又、同様に、フエノール性化合
物と結着材とと溶剤とを充分に分散、混練する。 次いで、上記発色性化合物液とフエノール性化
合物液とを混合した記録塗料を上記支持体面に、
ロール塗布、バー塗布、スプレー塗布、浸漬等の
手法で塗工する。以上を乾燥した後、（更に、保
護膜としてワツクス液等を塗工することもでき
る。）前述と同様な平滑化処理を行なう。本発明
に於ては、この平滑化の程度は、1100秒（ベツク
平滑度）以上必要である。この程度の表面平滑性
を得るのは、本発明に於て、比較的容易である。
即ち、鏡面仕上げした圧力ローラ間をそれ程大き
な荷重をかけることなく、又その通過回数も数回
にして、上述の程度に高平滑化を行うことができ
る。従つて、本発明では、以上の操作による記録
層の圧力カプリの程度は極めて低いものであり、
実用上何らの不都合もない記録体を得ることがで
きる。 ここで、本発明の説明中に使用される平滑度の
値は全てベツク平滑度で表わしていることを断わ
つておく。斯かるベツク平滑度は、日本工業規格
JIS―p8119の試験方法に基づいて求めた値であ
る。 上記した本発明を実施例により更に詳述する。 以下の実施例に基づき、本発明による効果がよ
り明確に理解されるであろう。 実施例 １ 下記組成にて、発色性化合物液を作成した。 クリスタルバイオレツトラクトン10（重量）部 ポリビニルアルコール10％水溶液10（重量）部 水 10（重量）部 次に、フエノール性化合物を、下記組成にて作
成した。 ビスフエノールＡ 10（重量）部 ベヘン酸 10（重量）部 ポリビニルアルコール10％水溶液20（重量）部 酸化チタン ５（重量）部 水 25（重量）部 各液は、ボールミルにて充分混練された。 別に、厚さ70μの上質紙を用意し、これを、鏡
面仕上げしたステンレス製ローラ間（線圧約30
Kg／cm）に２回通すとその表面平滑度は約500秒
上昇した。（…これを支持体Ａとする。）；又、比
較の為に、未処埋の上質紙（…これを支持体Ｂと
する。）も用意した。この表面平滑度は約90秒で
あつた。 次いで、支持体Ａ及び支持体Ｂの夫々に、上記
した発色性化合物とフエノール性化合物液の１：
１混合液をコーテイングロツドを用いて５μの膜
厚に塗工し、乾燥させた。次いで、得られた各試
料を平滑化処理として約20Kg／cmの線圧を有する
鏡面仕上げしたステンレス製ローラ間に所定回数
通して、処理後の各試料の平滑度と地肌濃度を
（マクベス社製）分光濃度計により測定した。 結果を下表１にまとめて示す。なお、支持体Ａ
を用いたのが本発明試料、又、支持体Ｂを用いた
のが比較試料である。

【表】 以上の結果から、本発明による記録紙は、高平
滑化が容易であると共に平滑化処理中に地肌濃度
の上昇がさほどないことが分る。 実施例 ２ 厚さ70μの上質紙（平滑度；90秒）にポリエチ
ルアクリレートを膜厚１μに塗工し、これを約15
Kg／cmの線圧を有する鏡面仕上げしたステンレス
製ローラ間に１回通すと、1100秒の平滑面となつ
た。これらを支持面として実施例１に示したのと
同じ記録層塗料をコーテイングロツドを用いて塗
布して乾燥した後、各々を約20Kg／cmの線圧を有
する鏡面仕上げしたステンレス製ローラ間に所定
回数通した。処理後の記録用紙の地肌濃度、及び
表面平滑度（…ベツク平滑度）は表２に示すとお
りであつた。

【表】 応用例 １ 実施例２で得た、表面平滑化処理してある平滑
1500秒、2500秒及び4000秒の３種の記録紙に熱ヘ
ツドを当てて印字を行なつた。印字条件は；ヘツ
ドの大きさ0.2mm×0.2mm、印加エネルギー30mJ／
mm²、100μsecパルス、４本／mmであつた。その結
果、何れの記録紙にも、印字（発色）ムラのない
ヘツドの大きさどおりの鮮明な発色像が形成され
た。因みに発色濃度は、分光濃度で最大0.80であ
つた。 これと比較の為、実施例２で表面平滑化処理を
施こさないで得た平滑度850秒の記録紙に上述と
同様の条件で印字テストを行なつた処、印字ムラ
が多く見られ、最大発色濃度部位でもその分光濃
度は0.55であつた。 実施例 ３〜８ 厚さ65μ、秤量64Kg／m²の紙（平滑度；75秒）
に下表３にまとめて示す各種樹脂を所定膜厚に塗
工し、それ等を約20Kg／cm²の線圧を有する鏡面仕
上げしたステンレス製ローラ間に１回通すと表中
記載のとおりの平滑度になつた。次いで、各々に
実施例１に示したのと同じ記録層塗料をコーテイ
ングロツドを用いて厚さ５μに塗布し乾燥した
後、各々を約10Kg／cmの線圧を有する鏡面仕上げ
したステンレス製ローラ間に一回通した。斯かる
処理後の記録用紙の表面平滑度（…ベツク平滑
度）及び地肌濃度（分光濃度）は、下表３にまと
めて示すとおりであつた。

【表】 応用例 ２〜７ 実施例３〜８で得られた表面平滑化処理した各
記録紙に熱ヘツドを当てて印字を行なつた。 印字条件は；ヘツドの大きさ0.2mm×0.2mm、印
加エネルギー30mJ／mm²、500μsecパルス、４
本／mmであつた。その結果、何れの記録紙にも、
印字（発色）ムラのないヘツドの大きさどおりの
鮮明な発色像が形成された。なお、発色像の濃度
は、0.80〜0.75（分光濃度）の範囲にあつた。 以上に説明された本発明の効果は、次のとおり
要約することができる。 熱ヘツドとの密着性に極めて優れているの
で、従来になく熱受容効率が良く、短い熱パル
スにも良く応答し、高速熱記録に適用すること
ができる。 平滑化処理に伴なう圧力カブリがほとんどな
いので、記録画像との十分なコントラストが保
たれると共に、記録紙としてのフイーリングに
も優れている。 約１ミリ秒以下の熱パルスにも、実用域の応
答性を示し、発色感度も極めて良い。 高速記録の際にも、熱ヘツドの発熱量をさほ
ど増大させる必要がないので、熱ヘツドの耐久
性を飛躍的に向上させると共に、消費電力も低
減させることができる。 表面の平滑性に優れているので、これに接触
する熱ヘツド作用面の摩滅が少なく、熱ヘツド
の使用寿命を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、熱ヘツドを使用する感熱記録方式の
の概要と、本発明感熱記録体の一構成例を説明す
る為の略画であり、第２図は、本発明感熱記録体
の別の構成例を示す略画断面図である。 図に於て、１，７……支持体、２，８……記録
層、４……熱ヘツド、９……中間層である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 感熱発色成分と結着材とを基本組成とする記
   録層をその支持部材に設けて成る感熱記録体に於
   て、予め少なくとも500秒（ベツク平滑度）以上
   の平滑面を持つ前記支持部材に前記記録層を設
   け、更に該記録層表面を1100秒（ベツク平滑度）
   以上に平滑化処理して成ることを特徴とする感熱
   記録体。 ２ 支持部材が紙である特許請求の範囲第１項記
   載の感熱記録体。 ３ 支持部材が樹脂被覆した紙である特許請求の
   範囲第１項記載の感熱記録体。