JPH0635208B2 - 感熱記録紙 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は感熱記録紙に関し、特に階調性のある記録像を
鮮明に記録し得る感熱記録紙に関するものである。

「従来の技術」 熱エネルギーによる物質の物理的、化学的変化を利用し
て記録像を形成する感熱記録紙は良く知られているが、
記録機器の進歩とも相俟ってファクシリミや各種計算機
等の記録媒体としてのみならず巾広い分野で使用される
ようになってきている。

例えば、ニューメディア関連機器や医療用機器、工業計
測等の分野では、ＣＲＴが多く採用されているが、その
画像のハードコピーを必要とするケースが増大してお
り、従来はインスタントフィルムやドライシルバー紙が
使用されていたが、感熱記録紙は比較的安価であり、し
かも記録機器がコンパクトで保守も容易なため、このよ
うな分野での需要が急増している。

「発明が解決しようとする問題点」 しかし、ＣＲＴの画面に表示される画像は階調性に富ん
だものが多く、従来の感熱記録紙では必ずしも満足すべ
き記録像は得られていない。

そのため、サーマルヘッドと記録紙表面の密着性を良く
するために記録紙表面の平滑性を改良する方法も提案さ
れているが、階調性のある画像の場合には、中間調を表
現する際のサーマルヘッドの出力が極めて低いため、単
に表面平滑性を改良しただけではクリアーな階調性を備
えた記録像は得られていない。

而して、本発明の目的は、上記の如き問題点を解消する
ために、サーマルヘッドとの密着性に優れ、結果的に階
調画像の再現性が良く、高品位な記録画像を与える感熱
記録紙を提供することである。

本発明者等は、特にサーマルヘッドと記録紙表面の密着
性について鋭意研究の結果、サーマルヘッドと記録紙表
面との密着性は単に記録紙表面の平滑性のみならず、そ
のクッション性と表面の柔軟性に大きく左右されること
を見出した。即ち、プラテンロールの押さえによって記
録紙表面がサーマルヘッドに接触した際、平滑性が良く
てもクッション性に乏しく硬い記録紙の場合には、様々
な形状をしたサーマルヘッドとの接触が不均一となり、
結果的に不均一な発色をした低品位な記録画像しか得ら
れないものである。

記録紙のクッション性と表面の柔軟性は原紙の性質に負
うところが大きいため、感熱記録紙用原紙について、さ
らに鋭意研究を繰り返した結果、記録紙のクッション性
と表面の柔軟性に、紙のＺ軸方向の繊維結合力、即ち
『層間剥離強度』が著しく影響していることを突き止め
た。そして、特定の層間剥離強度と表面平滑性を有する
原紙を選択的に使用すると、階調画像の再現性に優れ、
高品位な記録画像を与える感熱記録紙が得られることを
見出し本発明を完成するに至った。

「問題点を解決するための手段」 本発明は長網多筒式抄紙機で抄紙した原紙に感熱記録層
を設けた感熱記録紙において、原紙が重量平均繊維長0.
7mm以下のパルプをパルプ全重量に対して70〜100重量％
含有し、原紙への表面処理が固形分付着量１ｇ／m²以下
で構成され、Tappi RC-308に準じて測定される層間剥離
強度が0.200ftlb/in²以下であり、記録層を設ける面の
光学的接触率（５kg/cm²で紙をプリズムに加圧して１分
後に測定した値）が６％以上である原紙の表面に水性系
の感熱記録層を設けたことを特徴とする感熱記録紙であ
る。

「作用」 本発明の感熱記録紙では、上記の如くTappi RC-308に準
じて、例えばエドウィン社製，インターナルボンド・イ
ンパクトテスター等で測定される層間剥離強度が0.200f
tlb/in²以下、より好ましくは0.150ftlb/in²以下の原紙
が選択的に使用されるものである。

一般の塗被紙等に用いられる原紙の層間剥離強度は0.25
0ftlb/in²以上であり、本発明ではこれらに比較して相
当に弱い層間剥離強度を有する原紙が選択使用されるも
のである。

また、本発明で用いられる原紙の表面平滑性は高い程好
ましいが、少なくとも感熱記録層を設ける面の光学的接
触率が６％以上、より好ましくは７％以上である必要が
ある。

光学的接触率とはプリズムに圧着された紙の接触面積比
を光学的に測定した値であり、原理的にサーマルヘッド
と感熱紙の密着性を表現するのに適している。階調画像
の鮮明な再現性を目的とする本発明の感熱記録紙では、
プリズム面への紙の押し付け圧力を相対的に低くする
程、記録画質との関連性が良くなるため、プリズムへの
紙の加圧条件を５kg/cm²とし、加圧１分後の測定値を光
学的接触率とした。なお、測定装置としては例えば東洋
精機製作所製の「正反射型平滑度計」等が使用される。

本発明で用いられる上記特定の層間剥離強度と光学的接
触率を有する原紙は、長網多筒式抄紙機で抄紙され、主
に使用されるパルプの種類と原紙に施されるサイズプレ
ス等の表面処理条件の調整によって達成される。

パルプの種類で最も重要な因子は、その繊維形態であ
り、重量平均繊維長（KAJAANI社製のFS-100での測定
値）が0.7mm以下のパルプの使用によって望ましいクッ
ション性と平滑性を備えた原紙が得られる。かかるパル
プの使用割合は全パルプの７０〜１００重量％程度が望
ましく、混合パルプの重量平均繊維長が0.8mmを越えな
いように調成する必要がある。

また、サイズプレス等の原紙への表面処理は、その固型
分付着量が１ｇ／m²以下、好ましくは0.8g/m²以下、最
も好ましくは0.5g/m²以下となるように調節することに
よって原紙の望ましいクッション性、柔軟性さらには平
滑性が得られる。一般の塗被紙等では、原紙へのサイズ
プレス等の固型分付着量は１ｇ／m²以上であり、特に表
面強度を要求される場合には３ｇ／m²以上処理される
が、本発明の原紙では上記の如く極めて微量の処理に留
められるものであり、場合によっては全く未処理の原紙
が使用されるものである。

サイズプレス等の表面処理液の組成としては、従来から
使用されている酸化澱粉、ポリビニルアルコール、アク
リル系バインダー、スチレン系表面サイズ剤等が適宜単
独又は混合して使用される。

なお、記録紙表面とサーマルヘッドとの接触性をより向
上させるために、原紙の配向性を調節するのは望ましい
実施態様であり、原紙張力の横縦比（Ｙ／Ｔ比）が６０
％以上となるように抄紙するのが望ましい。

本発明の感熱記録紙で用いられる原紙は、従来技術に従
って適宜仕上げられるものであり、例えば原紙表面に酸
化珪素、焼成カオリン、軽質炭酸カルシウム等の吸油性
顔料の塗被層を設けることによって原紙表面の均一性、
クッション性及び熱保持能力等を向上させることも可能
である。

本発明の感熱記録紙では、かくして調整された特定の層
間剥離強度と光学的接触率を有する原紙の表面に感熱記
録層が形成されるものであるが、かかる感熱記録層とし
ては、ロイコ染料系感熱記録層、光定着型ジアゾ感熱記
録層、金属塩タイプ感熱記録層等各種の感熱記録層が適
宜選択して使用できる。

最も一般的に使用され、特に本発明の感熱記録層として
有効なロイコ染料系感熱記録層は、無色ないし淡色の塩
基性染料と有機ないし無機顕色剤との呈色反応を利用し
たものであるが、かかる塩基性染料としては各種のもの
が公知であり、例えば下記が例示される。

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、３，３−ビス（ｐ−ジメチルア
ミノフェニル）フタリド、３−（ｐ−ジメチルアミノフ
ェニル）−３−（１，２−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）−
３−（２−メチルインドール−３−イル）フタリド、
３，３−ビス（１，２−ジメチルインドール−３−イ
ル）−５−ジメチルアミノフタリド、３，３−ビス
（１，２−ジメチルインドール−３−イル）−６−ジメ
チルアミノフタリド、３，３−ビス（９−エチルカルバ
ゾール−３−イル）−６−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）−
６−ジメチルアミノフタリド、３−ｐ−ジメチルアミノ
フェニル−３−（１−メチルピロール−３−イル）−６
−ジメチルアミノフタリド等のトリアリルメタン系染
料、４，４′−ビス−ジメチルアミノベンズヒドリルベ
ンジルエーテル、Ｎ−ハロフェニル−ロイコオーラミ
ン、Ｎ−２，４，５−トリクロロフェニルロイコオーラ
ミン等のジフェニルメタン系染料、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
ルー等のチアジン系染料、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−
フェニル−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（６′−メ
トキシベンゾ）スピロピラン、３−プロピル−スピロ−
ジベンゾピラン等のスピロ系染料、ローダミン−Ｂ−ア
ニリノラクタム、ローダミン（ｐ−ニトロアニリノ）ラ
クタム、ローダミン（ｏ−クロロアニリノ）ラクタム等
のラクタム系染料、３−ジメチルアミノ−７−メトキシ
フルオラン、３−ジエチルアミノ−６−メトキシフルオ
ラン、３−ジエチルアミノ−７−メトキシフルオラン、
３−ジエチルアミノ−７−クロロフルオラン、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−６，７−ジメチルフルオラン、３−
（Ｎ−エチル−ｐ−トルイジノ）−７−メチルフルオラ
ン、３−ジエチルアミノ−７−Ｎ−アセチル−Ｎ−メチ
ルアミノフルオラン、３−ジエチルアミノ−７−Ｎ−メ
チルアミノフルオラン、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−Ｎ
−メチル−Ｎ−ベンジルアミノフルオラン、３−ジエチ
ルアミノ−７−Ｎ−クロロエチル−Ｎ−メチルアミノフ
ルオラン、３−ジエチルアミノ−７−Ｎ−ジエチルアミ
ノフルオラン、３−（Ｎ−エチル−ｐ−トルイジノ）−
６−メチル−７−フェニルアミノフルオラン、３−（Ｎ
−エチル−ｐ−トルイジノ）−６−メチル−７−（ｐ−
トルイジノ）フルオラン、３−ジエチルアミノ−６−メ
チル−７−フェニルアミノフルオラン、３−ジブチルア
ミノ−６−メチル−７−フェニルアミノフルオラン、３
−ジエチルアミノ−７−（２−カルボメトキシ−フェニ
ルアミノ）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−フェニルアミノフ
ルオラン、３−ピロリジノ−６−メチル−７−フェニル
アミノフルオラン、３−ピペリジノ−６−メチル−７−
フェニルアミノフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−
メチル−７−キシリジノフルオラン、３−ジエチルアミ
ノ−７−（ｏ−クロロフェニルアミノ）フルオラン、３
−ジブチルアミノ−７−（ｏ−クロロフェニルアミノ）
フルオラン、３−ピロリジノ−６−メチル−７−ｐ−ブ
チルフェニルアミノフルオラン、３−（Ｎ−メチル−Ｎ
−ｎ−アミル）アミノ−６−メチル−７−フェニルアミ
ノフルオラン、３−（Ｎ−エチル−Ｎ−ｎ−アミル）ア
ミノ−６−メチル−７−フェニルアミノフルオラン、３
−（Ｎ−エチル−Ｎ−iso−アミル）アミノ−６−メチ
ル−７−フェニルアミノフルオラン、３−（Ｎ−メチル
−Ｎ−ｎ−ヘキシル）アミノ−６−メチル−７−フェニ
ルアミノフルオラン、３−（Ｎ−エチル−Ｎ−ｎ−ヘキ
シル）アミノ−６−メチル−７−フェニルアミノフルオ
ラン、３−（Ｎ−エチル−Ｎ−β−エチルヘキシル）ア
ミノ−６−メチル−７−フェニルアミノフルオラン等の
フルオラン系染料等が挙げられる。勿論、これらの染料
に限定されるものではなく、二種以上の染料の併用も可
能である。

上記の如き塩基性染料と組合せて用いられる顕色剤につ
いても特に限定されず、温度の上昇によって液化、気化
ないし溶解する性質を有し、かつ上記塩基性染料と接触
して呈色させる性質を有する各種の顕色剤が用いられ
る。

代表的な具体例としては４−tert−ブチルフェノール、
α−ナフトール、β−ナフトール、４−アセチルフェノ
ール、４−tert−オクチルフェノール、４，４′−sec
−ブチリデンジフェノール、４−フェニルフェノール、
４，４′−ジヒドロキシ−ジフェニルメタン、４，４′
−イソプロピリデンジフェノール、ハイドロキノン、
４，４′−シクロヘキシリデンジフェノール、４，４′
−ジヒドロキシジフェニルサルファイド、４，４′−チ
オビス（６−tert−ブチル−３−メチルフェノール）、
４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルフオン、ヒドロ
キノンモノベンジルエーテル、４−ヒドロキシベンゾフ
ェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，
４，４′−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，２′，
４，４′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、４−ヒド
ロキシフタル酸ジメチル、４−ヒドロキシ安息香酸メチ
ル、４−ヒドロキシ安息香酸エチル、４−ヒドロキシ安
息香酸プロピル、４−ヒドロキシ安息香酸−sec−ブチ
ル、４−ヒドロキシ安息香酸ペンチル、４−ヒドロキシ
安息香酸フェニル、４−ヒドロキシ安息香酸ベンジル、
４−ヒドロキシ安息香酸トリル、４−ヒドロキシ安息香
酸クロロフェニル、４−ヒドロキシ安息香酸フェニルプ
ロピル、４−ヒドロキシ安息香酸フェネチル、４−ヒド
ロキシ安息香酸−ｐ−クロロベンジル、４−ヒドロキシ
安息香酸−ｐ−メトキシベンジル、ノボラック型フェノ
ール樹脂、フェノール重合体等のフェノール性化合物、
安息香酸、ｐ−tert−ブチル安息香酸、トリクロル安息
香酸、テレフタル酸、３−sec−ブチル−４−ヒドロキ
シ安息香酸、３−シクロヘキシル−４−ヒドロキシ安息
香酸、３，５−ジメチル−４−ヒドロキシ安息香酸、サ
リチル酸、３−イソプロピルサリチル酸、３−tert−ブ
チルサリチル酸、３−ベンジルサリチル酸、３−（α−
メチルベンジル）サリチル酸、３−クロル−５−（α−
メチルベンジル）サリチル酸、３，５−ジ−tert−ブチ
ルサリチル酸、３−フェニル−５−（α，α−ジメチル
ベンジル）サリチル酸、３，５−ジ−α−メチルベンジ
ルサリチル酸等の芳香族カルボン酸、およびこれらフェ
ノール性化合物、芳香族カルボン酸と例えば亜鉛、マグ
ネシウム、アルミニウム、カルシウム、チタン、マンガ
ン、スズ、ニッケル等の多価金属との塩等の有機酸性物
質等が挙げられる。

塩基性染料と顕色剤の使用比率は、一般に染料１００重
量部に対して顕色剤が１００〜７００重量部、好ましく
は１５０〜４００重量部程度使用される。これらの顕色
剤も勿論必要に応じて二種以上が併用される。

これらを含む塗布液の調製は、一般に水を分散媒体と
し、ボールミル、アトライター、サンドグライダー等の
撹拌・粉砕機により染料と顕色剤とを一緒に又は別々に
分散し、塗液として調製される。

かかる塗液中には、通常バインダーとしてデンプン類、
ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、カル
ボキシメチルセルロース、ゼラチン、カゼイン、アラビ
アゴム、ポリビニルアルコール、スチレン・無水マレイ
ン酸共重合体塩、スチレン・ブタジエン共重合体エマル
ジョン等が全固形分の２〜４０重量％、好ましくは５〜
２５重量％用いられる。

さらに、塗液中には必要に応じて各種の助剤を添加する
ことができる。例えば、ジオクチルスルフォコハク酸ナ
トリウム、ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム、
ラウリルアルコール硫酸エステル・ナトリウム塩、脂肪
酸金属塩等の分散剤、その他消泡剤、螢光染料、着色染
料等が挙げられる。

また、記録ヘッドへのカス付着を改善し、かつ感熱記録
層をさらに白くするためにカオリン、クレー、タルク、
炭酸カルシウム、焼成クレー、酸化チタン、珪藻土、微
粒子状無水シリカ、活性白土等の無機顔料を添加するこ
ともできる。また、適宜ステアリン酸、ポリエチレン、
カルナバロウ、パラフィンワックス、ステアリン酸カル
シウム、ステアリン酸亜鉛、エステルワックス等の分散
液もしくはエマルジョン等のワックス類を記録ヘッドと
の接触に際し記録層がスティッキングを生じないよう添
加することもできる。

さらに、本発明の所望の効果を阻害しない範囲で例えば
ステアリン酸アミド、ステアリン酸メチレンビスアミ
ド、オレイン酸アミド、パルミチン酸アミド、ヤシ脂肪
酸アミド等の脂肪酸アミド類、テレフタル酸ジベンジル
エステル、１，２−ジ（３−メチルフェノキシ）エタ
ン、１，２−ジフェノキシエタン、２，２′−メチレン
ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，
４′−ブチリデンビス（６−ｔ−ブチル−３−メチルフ
ェノール）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒ
ドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン等のヒンダ
ードフェノール類、２−（２′−ヒドロキシ−５′−メ
チルフェニル）−ベンゾトリアゾール、２−ヒドロキシ
−４−ベンジルオキシベンゾフェノン等の紫外線吸収
剤、および各種公知の熱可融性物質を併用することもで
きる。

本発明の感熱記録紙において、記録層の形成方法につい
ては特に限定されるものではなく、従来から周知慣用の
技術に従って形成することができる。例えば感熱塗液を
前記特定の原紙に塗布する方法ではエアーナイフコータ
ー、ブレードコーター等適当な塗布装置が用いられる。

また塗液の塗布量についても特に限定されるものではな
く、一般に乾燥重量で２〜１２ｇ／m²、好ましくは３〜
１０ｇ／m²の範囲で調製される。

さらに、記録層上には記録層を保護する等の目的のため
にオーバーコート層を設けることも可能であり、感熱記
録紙分野における各種の公知技術が付加し得るものであ
る。

「実施例」 以下に実施例を示し、本発明をより具体的に説明する
が、勿論これらに限定されるものではない。また特に断
らない限り例中の部および％はそれぞれ重量部および重
量％を示す。

実施例１〜５，比較例１ 重量平均繊維長0.65mmのＬＢＫＰ９０部と重量平均繊維
長1.90mmのＮＢＫＰ１０部をカナディアン・スタンダー
ド・フリーネス４５０ccまで叩解し、ロジン1.5部、硫
酸バンド3.0部、タルク６部を添加してサイズプレス装
置を備えた長網多筒式抄紙機で坪量４５ｇ／m²の原紙を
抄紙した。この原紙に第１表に記載の如き組成からなる
サイズプレス液を、第１表に記載の如き固型付着量とな
るようにサイズプレス処理して感熱記録用の原紙とし
た。

比較例２ 重量平均繊維長0.65mmのＬＢＫＰ６５部と重量平均繊維
長1.90mmのＮＢＫＰ３５部をカナディアン・スタンダー
ド・フリーネス４５０ccまで叩解して得られたパルプを
使用した以外は実施例１と同様にして原紙を抄紙し、こ
の原紙に第１表に記載の如き組成からなるサイズプレス
液を、第１表に記載の如き固型付着量となるようにサイ
ズプレス処理して感熱記録用の原紙とした。

比較例３ 重量平均繊維長0.77mmのＬＢＫＰ８０部と重量平均繊維
長1.90mmのＮＢＫＰ２０部をカナディアン・スタンダー
ド・フリーネス４５０ccまで叩解して得られたパルプを
使用した以外は実施例１と同様にして原紙を抄紙し、こ
の原紙に第１表に記載の如き組成からなるサイズプレス
液を、第１表に記載の如き固型付着量となるようにサイ
ズプレス処理して感熱記録用の原紙とした。

かくして得られた８種類の原紙をキャレンダー処理し、
第１表に記載の如き緊度に仕上げ、それぞれ第１表に記
載の如き層間剥離強度と光学的接触率を有する感熱原紙
とした。

この感熱原紙に４，４′−イソプロピリデンジフェノー
ル２００部、３−（Ｎ−メチル−Ｎ−iso−アミル）ア
ミノ−６−メチル−７−フェニルアミノフルオラン１０
０部からなる平均粒子径１〜３μｍの３０％水分散液に
バインダーとしてポリビニルアルコール（クラレ社製，
ＰＶＡ−１１０）の１５％水溶液２００部、顔料として
酸化珪素３０部、炭酸カルシウム１５部、滑剤としてス
テアリン酸亜鉛２００部、その他消泡剤、螢光染料、分
散剤などを添加して調製した２８％濃度の塗液をメイヤ
ーバーで乾燥重量が6.5ｇ／m²となるように塗被し、ス
ーパーキャレンダー処理して感熱記録紙とした。

かくして得られた８種類の感熱記録紙をソニー（株）製
のビデオプリンターＵＰ−１０３で記録し、階調画像の
再現性を目視判定〔５点法：５（良好）〜１（不良）〕
し、記録画質として第１表に記載した。

「効果」 第１表の結果から明らかなように、本発明の感熱記録紙
はいずれも極めて優れた階調画像の再現性を呈してい
た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長網多筒式抄紙機で抄紙した原紙に感熱記
   録層を設けた感熱記録紙において、原紙が重量平均繊維
   長0.7mm以下のパルプをパルプ全重量に対して70〜100重
   量％含有し、原紙への表面処理が固形分付着量１g/m²以
   下で構成され、Tappi RC-308に準じて測定される層間剥
   離強度が0.200ftlb/in²以下であり、記録層を設ける面
   の光学的接触率（５kg/cm²で紙をプリズムに加圧して１
   分後に測定した値）が６％以上である原紙の表面に感熱
   記録層を設けたことを特徴とする感熱記録紙。