JPS61177281A - 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ットの再現性が
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。

従来の技術 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−／１１０３９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犬きな原因
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
は配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！２−．２０／４ｔ、２号には、感熱発色層
の表面をベツグ平滑度で２００〜／　０００秒に表面処
理することが記載されている。特開昭！ＩＩ−／／タ２
ｊｓ号には、ベック平滑度２００〜１０００秒ではｊ−
ｚミリ秒程度の熱パルスにしか対応できず、／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
１ｉｏｏ秒以上に平滑化処理することが必要であると記
録されている。

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６３−／！；ｔＯざ２で
は、感熱発色層表面の表面あらさＲａを／１．２μｍ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、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、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、ナワノジワ等の発生の為、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。

（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、使用する紙支持体に合成サイズ剤の表面サイ
ズを施し、感熱塗液塗布時の表面平滑性の悪化を防止す
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、合成サイズ剤の表面サイズにより、ＪＩ
Ｓ−Ｐ−４７ａＯに規定されるコブ吸水度をｘｒｙ／ｒ
ｎ２以下にしだ紙支持体上に感熱発色層を設けることに
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。

本発明で使用する合成サイズ剤としては、スチレン無水
マレイン酸共重合物、ポリアクリルアミド、ポリアミド
ポリウレア、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン
、アルキルケテンダイマーエポキシ化脂肪酸アミド、ポ
リウレタン等であるが、好ましくは少なくともＩＯの炭
素数を有する脂肪酸の反応物からなる合成サイズ剤が良
い。すなわち、具体的には脂肪酸反応物であるアルキル
ケテンを重合させたアルキルケテンダイマー、脂肪酸と
ポリアミンとの反応物にエピクロルヒドリンを付加させ
たエポキシ化脂肪酸アミド、脂肪酸のジヒドロキジル化
合物とポリイソシアネートとの反応物を鎖伸長させたポ
リウレタンが好捷しく、この中でもポリウレタンが特に
好ましい。

これら合成サイズ剤は、オンマシンのサイズパス、サイ
ズプレス、ゲートロールコータ−等により塗布されるこ
とが工程−Ｆ有利であるが、オフマシンでエアーナイフ
コーク−、バーコーター等により塗布されても良い。ま
た、塗布量は０，０／〜コ、　ｏ　ｙ　／　ｍ　２が好
ましく、特に好ましくはＯ１Ｏ夕〜０＃ｇｔ／ｍ２であ
る。

なお、合成サイズ剤はもちろん単独で使用できるが必要
に応じ他の水溶性ポリマー、填料等と併用して使用する
ことも可能である。

本発明に用いられる紙支持体は木材パルプを主体に抄紙
されるが、一部、合成繊維又は合成ノξルプを混抄する
ととも可能である。木材パルプとしては針葉樹パルプ、
広葉樹パルプの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パルプがより好ましい。パルプの
涙水度は、２００〜ｒ　ｏ　ｏｃＣ（Ｃ，Ｓ、Ｆ　）が
好ましく、より好壕しくは３００−１１００ｃｃである
。又、内添薬品として、ロジン、ノミラフインワックス
、高級脂肪酸塩、アルケニルコハク酸塩、脂肪酸無水物
、アルキルケテンダイマー等のサイズ剤、ポリアクリル
アミド、スターチ、ＰＶＡＸＸラミンホルムアルデヒド
縮金物等の紙力増強剤、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ｔ級ア
ンモニウム塩等の柔軟化剤、炭酸カルシウム、タルク、
クレイ、カオリン、酸化チタン、尿素樹脂微粒子等の填
料、硫酸バンド、ポリアミドポリアミンエピクロルヒド
リン等の定着剤その他染料、螢光染料を必要に応じ添加
しても良い。

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Ｏ，コｙ／ｍ２
ないし／、０１７ｍ２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）　ｌ−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）−Ａ　−シメーター チルアミノンタリド（クリスタル・バイオレット・ラク
トンＬＪ−（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−エチルカルバソール−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、＋、＜ｚ−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、Ｎ−２゜４’１ｊ
−）リ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−ジベンジルアミノジル
オラン、３−ジエチルアミン−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−ジエチルアミノ−乙−メチ／
Ｉ／−７−７二ＩＪ　／フルオラン、３−ピペリジノ−
６−メチル−７−−／　Ｏ− アニリノフルオラン、３−エチル−トリルアミノ−乙−
メチル−７−アニリノフルオラン、３−シクロヘキシル
−メチルアミノ−ｔ−メチル−７−アニリノフルオラン
、３−ジエチルアミン−乙−クロロー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−２
−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−２−クロロ−７−アニリノフ
ルオラン、３−Ｎ−７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−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−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っ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、フェノール類として、ｐ−オクチルフェノー
ル、ｐ−１ｃｒｔ−ブチルフェノール、ｐ−フェニルフ
ェノール１．２．２ビス（ｐ−ヒドロキシ）ソロノにン
、ｌ、／−ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）ペンタン、
／、／−ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）ヘキサン、λ
、＋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（４ｔ−ヒドロキシ−３，！−
ジクロロフェニル）プ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ベンジル、
３１！−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
生じさせるだ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ととが好ましい。

ワックス類としては、パラフィンワックス、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ｌ、　Ｏｍｌ　／　／　０
０７１以上で平均粒子径が５２ｍ以下であることが好ま
ｍｌ　３− しい。吸油性無機顔料については記録層中に乾燥重量ｔ
−Ｊ′Ｏ重量％、好ましくはＩＯ−グＯ重量係配合する
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あり、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、イソヅチ
レンー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１０〜３０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
。

一／　ｔ− 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〜／ｊｙ／ｒｎ２
、好ましくは１１〜１０１７ｍ２の範囲である。

（発明の効果） 合成サイズ剤により表明サイズされ、コブ吸水度が、２
！９／ｍ２以下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、記録時、感熱発色層と
熱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。

（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 ＬＢＫＰ１００部をカナダイアンフリーネス３ｔｏｃｒ
、に叩解したのち、タル２５．０部、ロジン０．３部、
硫酸バンド／、０部を添加した紙料を用い、長網抄紙機
で抄紙した。なお、抄紙機のサイズプレスにより各々、
第１表の如く表面サイズ剤を塗布し、最終的に坪量ｓｏ
ｙ／ｍ２、厚さｔＯμの紙支持体に調整した。試料とし
ては本発明による実施例≠種、と比較例μ種の計ｒ種の
支持体を作成した。これらの支持体に感熱塗液を塗布し
、感熱記録紙を得た。次にこれらの感熱記録紙に感熱記
録を行ない記録濃度を測定し、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２０　Ｋｇを１０チポ
リビニルアルコール（ケン化度りざφ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ａ、２−ビス（≠−ヒドロキシフェニル）フロノ
ξン２０に９を１０％ポリビニルアルコール水溶液とと
もに３００１１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／　：　ｊ
重ｆ比となるように混合し、さらに混合液λＯＫｇに対
し、ｊ　Ｋｇ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Ａｙ／ｍ
２になるように塗布し、ｊＯｏＣ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７ドツト当リ−２ミ１，１秒、記録密度主走査
方向ｊドツト／ｍ７７Ｌ１　　副走査方向６ドツト／ｍ
ｍ。

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７　／　Ｏｎｍの反射濃度
を測定した。

ｌ　７− ｉｒ− 第２表 第１表の結果から本発明による感熱記録紙が、記録濃度
、ドツト再現性いずれに７ｊ１−でも優れた特性を有し
ていることが明らかである。

特許出願人　富士写真フィルム株式会社−／タ一

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、該紙支持体が合成サイズ剤により表面サイジ
   ングされ、ＪＩＳ−Ｐ−８１４０に規定されるコブ吸水
   度が２５ｇ／ｍ＾２以下であることを特徴とする感熱記
   録紙。
2. （２）合成サイズ剤が、少なくとも１０の炭素数を有す
   る脂肪酸の反応物からなる合成サイズ剤であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の感熱記録紙。