JPS6225084A - 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−／４ｔｏ３７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７工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シ、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
るだめには、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、ｅ−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−λ０７ぴ２号には、感熱発色層の表面をベ
ック平滑度で２００〜７０００秒に表面処理することが
記載されている。特開昭夕≠−／／　３２３ｊ号には、
ベック平滑度２００〜ｉｏ。

０秒でばＪ−％４ミＩＪ秒程度の熱パルスにしか対応で
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７７００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７１００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ｊ００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６３−／ｊｔ０１Ａでは
、感熱発色層表面の表面あらさＲａを７．２μ扉以下、
光沢度を２！チ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スレ
モスーノ七−カレンダ−、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、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、／ｌ！ｌソイ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１ｍ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
による感熱発色ノーの平滑化、記録濃度同上は必然的に
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、長期間経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
わち発色記録濃度が高くかつ、ドツト再現性の良好な感
熱記録紙を提供することである。

（発明の構成） 本発明者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繊維長分布を規定すること
により上記目的を達成するに至ったものである。すなわ
ち、篩分法（ＪＩＳ−Ｐ−ｊｒ２０７）で測定した繊維
長分布において２μメツシュ残重量係と４１２メツシュ
残重量％との和が６０％以下でおる原紙を用いることに
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。

本発明における篩分法での繊維長分布の測定は製紙用パ
ルプのフルイ分は試験方法ＪＩＳ−Ｐ−ｒ２θ７による
ものであるが、具体的には絶乾量として１０ｐの試料を
標準離解機により充分離解したのち、パルプ篩分試験機
（例えば■東洋精機製作新製）で１３分間、フルイ分け
を行ない、２≠メツシユ（呼び寸法７１０μ）、４２メ
ッシュ（同３ｊＯｐ）、ｔｏＨシｘ−（同／７７ｐ）、
／ｊＯメツシュ（同ＩＯ３μ）の弘槽における各残分を
それぞれ元の試料重量に対する百分率（重量％）として
求めたものである。従って２≠メツシュ残分及び弘２メ
ツシュ残分の多いことは長繊維分の多いことを意味する
。

本発明で規定する繊維長分布を得るだめの具体的方法と
しては主に使用するパルプ種及び叩解方法によりコント
ロールすることが有効である。

使用するノξルプは木材・ξルプが主体であるが、必要
に応じワラ、エスパルト等の植物繊維パルプあるいはビ
ニロン、ポリエステル等の合成繊維、さらにポリオレフ
ィン等の合成ノｔルプを少量加えることも可能である。

木材パルプとしてばＮＢＳＰ、ＮＢＫＰ、ＬＢＫＰＸＮ
ＤＰ等が用いられるが、このうちＬＢＳＰＸＬＢＫＰ、
ＮＤＰが短繊維化しゃしく特に好ましい。

又、叩解方法としては叩解機種、叩解濃度、叩解負荷等
のコントロールにより、目的の戸水度と繊長分布を得る
ことが可能である。好ましい戸水度としてはｔｏｏ−λ
ｏｏＣＣ（ＣＸ　８％　Ｆ）、特に好ましくは弘００〜
３００の（ＣＸＳＸＦ）である。

又、ノξルプ以外の原料として下記の薬品を添加するこ
とが可能でおる。すなわち、サイズ剤として、ロジン、
ノｔラフインワックス、高級脂肪酸塩、アルケニルコハ
ク酸塩、脂肪酸無水物、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
キレンポリアミンの反応物、高級脂肪酸のμ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金
物、ゼラチン、定着剤とＩ−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、ソノ他、顔料、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。この中で顔料は本発明の効果をより強化する為に
有効であり好ましくは／♀ルプに対し１０重−ｉノミ−
セント以上含有することが望ましい。

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、水心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だめにはボー
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ｉ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０ｌ−２ｙ／ｒ
ＩＬ２ないしｔ、ｏｙ／痛２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）トリアリール
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−（／、コーラメチルインドール
−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−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７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、４Ｌｆ弘−ビスージメチルアミノベンズヒドリ
ンインジルエーテル、Ｎ−ハロフェニルロイコオーラミ
ン、Ｎ−２，ｔＡ　、　ｊ−）　’）クロロフェニルロ
イコオーラはン等 （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−ジエチルアミン−７−（Ｊ−クロ
ロアニリノ）フルオラン、３−ジエチルアミノ−ｔ−メ
チル−７−アニリノフルオラン、３−ピペリシノー乙−
メチル−７−アニリツフルオラン、３−エチル−トリル
アミノ−６−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−６−メチル−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）アばノフルオラン、Ｊ−、）エ
チルアミ／−Ｊ−クロロ−７−（ｒ−クロロプロピル）
アミノフルオラン、３−ジエチルアミノー６−クロロー
７−アニリノフルオラン、３Ｎ−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
フト−（３−メトキシ−（ンゾンースピロピラン等、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−ブチルフェノー
ル、ｐ−フェニルフェノール、コ、λビス（ｐ−ヒドロ
キシ）プロパン、／、／−ヒス（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、２，２−ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）
ヘキサン、／、／−ヒス（ｐ−ヒドロキシフェニル）−
λ−エチルーヘキサン、２，２−ビス（ＩＩ−ヒドロキ
シ−Ｊｓｊ−’）クロロフェニル）フロ・にンなどがあ
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ベンジル、
３．よ−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、希望する温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、ノ叱ラフインワックス、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ｔｏｍｔ７ｉｏｏｙ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！〜ｊＯ重量％
、好ましくは７０〜≠Ｏ重蚤チ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テアリ、ホリヒ
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、スチレン−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／θ〜３０重ｆｔ％
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〜ｌ！ｙ／ｍ２、
好ましくは≠〜／θｙ　／　ｙｙｔ　２の範囲である。

（発明の効果） 紙支持体の繊維長分布を規定した本発明に係る感熱記録
紙により得られる効果は、記録時丈−マルヘッドとの接
触面積が増大し、かつ、均一に接触する為、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。

（発明の実施例） 以下、実施例によｐ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 木材パルプをジヨルダンタイプのコニカルリファイナー
により叩解したのち、ロジンサイズ／。

０部、硫酸バンド２．０部、タルク／／、０部いずれも
絶乾パルプに対する重量・ξ−セントで添加したのち、
長網抄紙機により坪量！　ＯＦ　／　ｒＩＬ２、厚さ６
０μの原紙を抄造した。使用した木材パルプ種、戸水度
及び繊維長分布を第１表に示すが、いずれも２弘Ｍｅｓ
ｈ残重量％は１ｏｑｂ以下であり、４部コＭｅｓｈ残重
量％との和は６０チ以下でおった。

（試料＆ｌ〜３） 比較例 木材パルプをダブルディスクリファイナにより叩解した
のち、実施例とＨ＊ＦＣ坪ｎ　ｊ　Ｏｙ／　７ＩＬ２、
厚さ６０μの原紙を抄造した。２グＭｅｓｈ残重量％は
１０％、を越えており、≠コＭｅｓｈ残重量係との和は
６０％を越えていた。（試料＆参〜６）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た。この
感熱紙に感熱記録を行ない、記録一度を測定した。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ｌＱチポ
リビニルアルコール（ケン化度りｔ％重合度ｊ００）水
溶液とともに３００１ボールミル中で一昼夜分散した。

同様に２．２−ビス（グーヒドロキシフェニル）プロパ
ン２０Ｋｇを１０％ポリビニルアルコール水浴液ととも
に３００１ボ゛−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）プロ・ξンの比が／　：　ｊ
重ｆＬ比となるように混合し、さらに混合液２０Ｋｇに
対し、ｊＫｆ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ＡＰ／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！
ドツト／ｆｌ、副走査方向６ドツト／難、熱ヘッドのエ
ネルギー１０ミリジユール／Ｍｘ２でベタ発色を行なっ
た。記録濃度は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が、発色記
録濃度、ドツトの再現性のいずれの特性に対しても優れ
た特性を有していることが明らかである。

Claims (3)

【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が、篩分法（ＪＩＳ−Ｐ−８２０７
   ）で測定した繊維長分布として２４メッシュ残重量％と
   ４２メッシュ残重量％との和が６０重量％以下である原
   紙からなることを特徴とする感熱記録紙。
2. （２）２４メッシュ残重量％が１０％以下であることを
   特徴とする特許請求の範囲第一項記載の感熱記録紙。
3. （３）紙支持体が、内添顔料を１０重量％以上含有する
   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。