JPS6223778A - 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、熱ペ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≠ｊ−／≠Ｑ３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、ノンインノξクトでアリ、騒音がない、な
どの多くの利点があシ、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パーセントが感
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、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ｊ２−２０／弘２号には、感熱発色層の表面をベ
ック平滑度で２００−１０００秒に表面処理することが
記載されている。特開昭よ≠−／／　３２ｊＪ号には、
ベック平滑度２００〜ｉｏ。

０秒ではタル乙ミリ秒程度の熱パルスにしか対応できず
、１４９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１ｉｏｏ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、使用する原紙をららかじめ、
ベック平滑度ＩＯθ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ｔｊ−／ｊ１，０♂乙で
は、感熱発色層表面の表面あらさＲａを／、２μｍ以下
、光沢度を９５憾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
もスーパーカレンダー、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、ノｑ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、ノξ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、ナワメジワ等の発生の為、その処理に限
度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。

又、感熱記録紙は直径が数インチの小さな紙管にまかれ
て使用されることが多く、長期間径時した場合巻芯部で
カールが発生しやすいという欠点があり、従来よりその
改良が望まれていた。

（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、記録濃度が高く、巻きぐせカールの少ない感熱記
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、ポリオレフィン系合成パルプと天然ノξルプ
とを混抄し、かつ、抄紙後の紙支持体のクラーク剛度を
規定することにより上記特性のいずれをも満足した感熱
記録紙の得られることを見い出した。

本発明で使用する合成パルプとしては、熱可塑性樹脂を
押出し後種々の方法で解繊したもの（特公昭３ｊ−タ乙
！／、特公昭３ター１２／２、特公昭１ＩＬＯ−２１ｒ
／２６．特公昭！／−４２／ｊ、特公昭弘Ｏ−タＯ≠≠
）、又はオレフィンをチグラー触媒下剪断力を加え繊維
状物質としたもの（ＴＪｓｇｒ−７ｂｙｚｏｔ）等であ
り、ポリマーとしてはポリエチレン、ポリプロピレン等
のポリオレフィンが好ましく、せんい長としては０、！
〜／、！、のものが望ましい。

合成パルプと天然パルプとの使用比率は、合成、ｅルプ
として７０重量％から７０重量ノノー−ントが好ましい
。よυ好ましくはコＯ−タ０重量／ξ−セントである。

これ以下では合成パルプ使用の効果が少なく、逆にこれ
以上では引張強度等の低下の為、使用できない。

又、本発明で使用する天然パルプとしては、広葉樹パル
プ、針葉樹・にルプ等の木材パルプが使用されるが短繊
維で平滑性の出やすい広葉樹ノξルプがよシ好ましい。

木材パルプと合成パルプとの混合方法は木材、ｅルプの
み叩解した後、合成パルプを混合する方法、あるいは、
木材・ｅルプと合成／ｅルプを混合後、叩解する方法の
いずれでも良いが混合後の叩解度としてｘｏｏ−ｔａｏ
ｏｃｃ（Ｃ，Ｓｚ　Ｆ）が好ましい。

又、サイズ剤としてロジン、パラフィンフックス、高級
脂肪酸塩、アルケニルコノ蔦り酸塩、脂肪酸無水物、ス
チレン無水マレイン酸共重合物、アルキルケテンダイマ
ー、エポキシ化脂肪酸アミド、柔軟化剤として無水マレ
イン酸共重合物とポリアルキレンポリアミンとの反応物
、高級脂肪酸の≠級アンモニウム塩、紙力剤としてポリ
アクリルアミド、スターチ、ポリビニルアルコール、メ
ラミンホルムアルデヒド縮合物、ゼラチン、定着剤とし
て硫酸バンド、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリ
ン、その他、染料、螢光染料、帯電防止剤等を必要に応
じ添加することができる。

又、本発明で規定する支持体の縦方向のクラーク剛度（
ＪＩＳ−Ｐ−ｒｌｔａ３）は／ｊ〜ＪＯが好ましい。こ
れ以上の場合、巻きぐせカールが大きくなり、逆にこれ
以下の場合には感熱記録時、記録面側へのカールが大き
くなり、いずれの場合も好ましくない。クラーク剛度／
ｊ〜３０の値を得る具体的な方法としては前述の、Ｒル
プ種、叩解度及びサイズ剤、紙力剤、定着剤等の添加量
によってコントロールすることができる。又、支持体の
密度としては０．７５　〜０．９５　ｙ　／　ｃｍ　３
が好ましい。これ以下では平滑性が低く、感熱記録濃度
が出に＜＜、又、これ以上では合成パルプのつぶれによ
る・ブラシキングが発生しやすく好ましくない。

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
゛−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、金椙石ケン、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０，２ｙ／ｒｎ
２ないし／、ｏｙ／ｍ２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）１．１アリ一
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−シメチルアばノフタリド（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＞−３−Ｃｉ＊コージメチルインドー
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、Ｊ、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、３，３
−ビス−（２−フェニルインドール−３−イル）−よ−
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、≠、弘−ビスー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、Ｎ−２，≠ＩＪ−−ト＋）クロロフェニルロ
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−７−ジベンジ
ルアミノフルオラン、３−ジエチルアミノ−７−ブチル
アミノフルオラン、３−ジエチルアミノ−７−（２−ク
ロロアニリノ）フルオラン、３−ジエチルアミン−６−
メチル−７−アニリノフルオラン、３−ピペリシノー６
−メチル−７−アニリノフルオラン、３−エチル−トリ
ルアミノ−≦−メチル−７−７ニリノフルオラン、３−
シクロへキシル−メチルアミノ−４−１ｆルー７−アニ
リノフルオラン、３−ジエチルアミノ−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−６−クロロ−７−（γ−クロロプロピル）
アミノフルオラン、３−ジエチルアミン−６−クロロ−
７−アニリノフルオラン、３−Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ
−メチルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン
、３−ジエチルアミノ−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−スピロ−
ジナフトピラン、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）−（ｊ−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顕色剤としてはフェノール誘導体、
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、フェノール類トして、ｐ
−オクチルフェノール、ｐ−ｔｅｒｔ−ｉｆルフェノー
ル、ｐ−フェニルフェノール、λ、２ビス（ｐ−ヒドロ
キシ）フロノぐン、／、／−ビス（ｐ−ヒドロキシフェ
ニル）ペンタン、／、／−ヒス（ｐ−ヒドロキシフェニ
ル）ヘキサン、コ、２−ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル
）ヘキ？ン、／、ｌ−ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）
−２−エチル−ヘキサン、ｘ、２−ビス（クーヒドロキ
シ−３，！−ジクロロフェニル）フロパンなどがあげら
れる。

芳香族カルボ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−＜ンジル
、３．！−ジー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、これらの多価金属塩などがあげられ
る。

これらの顕色剤は、希望する＠度で融解させ発色反応を
生じさせるために低融点の熱可融性物質との共融物とし
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、ノモラフインワックス、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。

金属石ケンとしては、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、オレイン酸亜鉛等があげられる。

無機顔料としては、カオリン、焼成カオリン、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げられる。

これらの無機顔料は吸油量がｔｏｍｉ７ｉｏｏｙ以上で
平均粒子径が！μｍ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！〜ｊ０重量係
、好ましくはＩＯ−≠０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される。バイ
ンダーとしては、水溶性のものが一般的で６ｐ、ポリビ
ニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、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、イソブチ
レン−無水マレイン酸共重合体、ポリアクリル酸、デン
プン誘導体カゼイン、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ｆ５”／−ブタジェ
ンゴムラテックス、アクリル樹脂エマルジョン等を加え
ることもできる。

バインダーは記録層中に乾燥重量で／Ｑ〜３０重量係で
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、ディップ塗布法、パー塗布
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。

記録層を形成する塗液の支持体への塗布量は限定される
ものではないが、通常、乾燥重量で３〜／！ｙ／７ｎ２
、好ましくは≠〜１０ｙ／ｒｒＬ２の範囲である。

（発明の効果） ポリオレフィン系合成ノξルプを７０〜７０重量％含有
し、縦方向のクラーク剛度が／Ｊ’〜３０である紙支持
体を用いた、本発明に係る感熱記録紙により得られる効
果は、第一に、記録時、サーマルヘッドとの接触面積が
増大し高い記録濃度と良好なドツト再現性の得られるこ
とである。第二に原紙の可撓が増加し、巻きぐせカール
の少ない感熱記録紙が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 木材ノｅルプと合成ノξルプ（クラウンゼラパツク社ポ
リエチレン合成パルプ、高品名５ＷＰＥ−≠００）とを
第１表に示す配合比で混合したのち、同じく第１表に示
すＦ水度となるようにディスクリファイナ−で叩解した
。次いで叩解紙料にロジンサイズ１，０部、硫酸バンド
２．０部いずれも絶乾パルプに対する重量パーセントで
添加して長網抄紙機によｐ坪量ｔｏｙ／ｍ２の原紙を抄
紙した。得られた紙支持体のクラーク剛度は第１表の通
りである。同様にして合成ノξルプを含まない紙支持体
を作成し、比較例とした。

実施例および、比較例の原紙に感熱塗液を塗布して感熱
紙を得だ。この感熱紙に感熱記録を行ない、記録濃度を
測定した。又、この感熱紙を２インチの紙管に巻き取り
、２００Ｃ，６０％ＲＨで！ケ月経時したときの巻芯部
での巻きぐせカールの状態を評価した。これらの結果を
第２表に示す。

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

感熱塗液の製造法 クリスタルバイオレットラクトン２０ＫｇをｌＯチポリ
ビニルアルコール（ケン化度りｔ％重合度５ＯＯ）水浴
液とともに３００１ボールミル中で一昼夜分散した。同
様に２．−一ビス（４ｔ−ヒドロキシフェニル）プロパ
ン２０縁を１０％ポリビニルアルコール水溶液とともに
３ｏｏ１ロ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（弘−
ヒドロキシフェニル）フロパンの比が／：ｊ重量比トな
るように混合し、さらに混合液２０紛に対し、！縁の軽
質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Ａｙ／ｍ
２になるように塗布し、ｒｏ　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。

感熱記録濃度の測定方法 記録速度ｌドツト当り２ミリ秒、記録密度主走査方向よ
ドラ）　／　Ｉｌｌ　、副走査方向６ドツ）／ｍ。

熱ヘッドのエネルギーｊＯミリジュール／龍２でベタ発
色を行なった。記録ａ度はｔｌｏｎｍの反射濃度を測定
した。

第２表の結果から、本発明による感熱記録紙は発色記録
濃度、ドツトの再現性及び巻きぐせカールのいずれに対
しても優れた特性を有していることが明らかである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）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、該支持体が天然パルプ９０〜３０重量パーセン
   トとポリオレフィン系合成パルプ１０〜７０重量パーセ
   ントとの混合物とから成り、かつ、縦方向のクラーク剛
   度（ＪＩＳ−Ｐ−８１４３）が／１５〜３０の紙支持体
   であることを特徴とする感熱記録紙。
2. （２）紙支持体の密度が０．７５〜０．９５であること
   を特徴とする特許請求の範囲第一項記載の感熱記録紙。