JPS6287385A - 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（、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ｕｊ、、、ｌ４ｔ０３９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Ｋ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
は配録信号により発熱し、熱ヘッドに接触■２ている感
熱発色層を溶融、発色させる。鮮明で濃度の高い配録を
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１−だドツトが形成されることが必要である。しか
し、現状でけ勲ヘッドで発生する熱量の数ノミ−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（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３２−２０／≠λ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ｊ４ｔ−／ｌｊ、２ｒｊ号には
、ベック平滑度２００〜ｉｏθＯ秒ではｚ−６ミ！Ｊ秒
程度の熱・ｑルスにしか対応できす、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１１０
０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、使用する原紙をあらかじめ、
ベック平滑度２００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ｒ３−／１６０♂６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２！％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、）耐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１７たり、ドツト再現性が低下したりする
現象であり１．ｅ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、ナヮメジヮ等の発生め為、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、ポリオレフィン系合成パルプを含有した原紙
上に、白色顔料を含む中間層を設けた支持体を用いるこ
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３！−？ｔ
ｒｉ、特公昭３ター！λｌλ、特公昭弘０−２１１２１
．特公昭４’／−６２／　ｚ、特公昭参〇−タｏ４Ａｕ
）、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（ＵＳＪＦ−７４２！０／）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、の
ポリオレフィンが好ましく、せんい長としてはＯ０ｊ〜
／、ｊｔｔａｓｒのものが望ましい。

合成ノξルプと天然パルプとの使用比率は、合成パルプ
として１０重量％から７０重量パーセントが好ましい。

より好ましくは、２０−１０重１パーセントである。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、ｅ
ルプ、針葉樹・（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・ξルプがより好ましい
。

木材パルプと合成・ンルプとの混合方法は木材パルプの
み叩解した後、合成、ｅルプを混合する方法、あるいは
、木材／Ｒルプと合成）ｑ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２００−≠ｏ
ＯＣＣ（Ｃ，Ｓ％Ｆ）が好ましい。

又、サイズ剤とｌ−てロジン、パラフィンワックス、高
級脂肪酸塩、アルクニルコハク酸塩、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との反応物
、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。

合成ノ３ルプを配合した原紙の密度は０．１−／。

０９７　ｃｍ　”が好ましい。これ以下では平滑性が低
（本発明の効果が少ない。

又、コレ以上では合成パルプのつぶれによるブラッキン
グの発生が多く好ましくない。目的の密度を得る為には
、マシンギヤレンダー処理、スーノーギヤレンダー処理
、グロスギヤレンダー処理等があるが、このうちスーパ
ーギヤレンダー処理が特に好ましい。又、ギヤレンダ一
時の原紙水分はｊ−７２％、好ましくはＡ−９％が望ま
しい。

又、原紙の内部結合力（？ａｐｐｌ　　ＲＣ−、ｉｏｒ
に規定される）として０．５〜１．１ｋｇ・ｆｆ＋のも
のが好ましい。これ以下では紙切れ等の問題が生じ、こ
れ以上では平滑性が低く高い記録濃度が得られない。目
的の内部結合力を得る為には、合成、ｅルプ配合率、叩
解度、填料、紙力剤、柔軟剤等を調整して行なうことか
できる。

本発明で中間層に用いる白色顔料としては、カオリン、
焼成カオリンタルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、
酸化チタン等の無機顔料、尿素ホルマリン樹脂、アクリ
ル樹脂、ポリスチレン樹脂等の有機顔料があげられるが
、吸油度としてｌＯ〜ｔｒｏｃｃ／ｌｏｏｇ、好ましく
は３ｏ〜ｔ。

ＣＣ／ｌｏｏｇ、より好ましくは３θ〜ｚｏｃｃ７ｔｏ
ｏｇのものが良い。又、中間層のバインダーとしては、
スターチ、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエ
チルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリル
アミド等の水溶性高分子、ＳＢＲ，ＭＢＲ，ＳＭＢＲ，
スチレン／アクリル酸エステル、ＭＭＡ／アクリル酸エ
ステル、−ター 等のエマルジョン樹脂が用いられる。又、必要に応じ、
メラミン／ホルマリン、尿素／ホルマリン、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
等の耐水化剤を添加することができる。

中間層の塗布量は／、１０Ｉｉ／ｍ　　、好ましくは３
〜７　ｙ　７ｍ　２である。これより塗布量が少ないと
高い記録濃度が得られないこと、及び、合成パルプ混合
紙を高密度化した場合のブラシキングによって生ずる発
色ムラを防止できないことである。

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。

−／　Ｏ− 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
時に加えても伺ら差しつかえない。

塗液は、一般に発色剤としての塗布量が０．２１１７ｍ
　　ないし／、０９／ｍ　　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）−Ａ−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−（／、、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−フェニルインドール−３−イル
）フｐｙドｓ３＊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）−！−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、≠１μｍ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゜”　ｔ　ｒ　−）　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−ジイ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−ジエチルアミノ−ｔ−メチル−７−アニリノフル
オラン、３−ピペリジノ−６−メチル−７−アニリノフ
ルオラン、３−エチル−トリルアばノーｔ−メチ）ｖ−
７−アニリノフルオラン、３−シクロヘキシル−メチル
アミノ−ぶ−メチル−７−アニリノフルオラン、３−ジ
エチルアミノ−ｔ−クロロ−７−（β−エトキシエチ）
Ｖ）アミノフルオラン、３−ジエチルアミノ−＋−クロ
ロ−７−Ｃｒ−クロロプロピル）アミノフルオラン、３
−ジエチルアミノ−６−クロロ−７−アニリノフルオラ
ン、３−Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−メチルアンノーぶ−
メチル−７一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−１，ｓ、−＋、
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。

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−ｔａｒｔ−ｉチルフェノー
ル、ｐ−フェニルフェノール、２．２ビス（ｐ−ヒドロ
キシ）フロパン、−／　Ｊ　− ／、／−ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）ペンタン、１
．ｌ−ビス（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、１．／
−ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）−ノーエチルーヘキ
サン、λ、、２−ビス（≠−ヒドロキシー３．．ｔ−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、
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、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、−ｌ　蓼− 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、エチレンビススデアロアミド、高級
脂肪酸エステル等があげられイ）。

金属石グンとしては、高級脂肪酸多価金ｐ％Ｊ’％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１１１鉛等があげられ
ろ。

無機顔料とＩ７ては、カオリン、焼成カオリン、タルク
、ろう石、ケイソウ上、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４０　ｍｔ／　／　００　
ｙ以上で平均粒子径が１μｍ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ｊ−１
０重ψ％、好ましくは１０−≠θ重Ｖ％配合するのが望
ま（７い。

これらの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１１（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世で１０〜３０重−％で
反応する。史に消泡剤、螢光染料、着色染料などの各釉
助剤を適宜必装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、バー塗布
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ｔ「いが、通常、乾燥型理で３〜ｔｒ９／ｍ２
、好ましくはＩｔ　〜ｌ０ＩＩ／ｍ２の範囲である。

（発明の効果） ポリオレフィン系合成パルプを含有する原紙トに白色顔
料からなる中間層を股げた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
トの再現性が得られることである。

（発明の実施例） 木材パルプと合成・９ルプ（三井ゼラパック社ポリエチ
レン合成パルプ、商品名Ｓ　Ｗ　ｌ）　Ｔ＝ニー≠００
）とを第１表に示す配合比で混合１．たのち、ディスク
リファイナ−により濾水度Ｊ　ｒＯｃ（’ｌ’　Ｃ，Ｓ
＝Ｆまで叩解した。次い〒叩解紙料にクル２５．０部、
ロジンｉ、ｏ部、硫酸パントコ、０部いずれも絶乾パル
プに対する重−パーセントで添加１．、長網抄紙機によ
り、７０９／ｍ２、ｒｔμ密度Ｏ０！り９７ｃｍ３の原
紙を抄紙した。得られた原紙の−ｌ　７− 内部結合力はｇ／表の通りである。次に、この原紙上に
第１表に示す組成の中間層をエアーナイフコーターによ
り塗布し、本発明による支持体を得た。同様にして合成
・にルプを含まない支持体及び中間層を塗布しない支持
体を作成し、比較例とした。

実施例および、比較例の支持体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、記録濃度
を測定ｌまた。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２０ｋ（１をｉ。

％ポリビニルアルコール（ケン化度Ｐ１ｒ％重合度ｊ０
０）水溶液とともに３００−７３ボールミル中で一昼夜
分散した。同様に２１．２−ビス（≠−ヒドロキシフェ
ニル）プロ２７２０階を７０％ポリビニルアルコール水
溶液とともに３００−ｅ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（弘−ヒド−／ｆ− ロキシフェニル）プロパンの比が／：１重量比となるよ
うに混合し、さらに混合液２０ｋｇに対し。

ｊｋｇ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４９７ｍ
　　になるように塗布し、ｓＯ’Ｃの熱風ドライヤー中
で乾燥し、マシンカレンダーな掛けた。

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ｊ
ドツト／ｍｉｌ＋、副走査方向ｔドツト／−１熱ヘッド
のエネルギーｊＯミリジュール／ｌｌ１１２でベタ発色
を行なった。記録濃度はＡ　／　ＯｎＩｎの反射濃度を
測定した。

結果を第１表に示した。第、２表に示したドツトの再現
性は目視で判定し、下記のごとく記号で表示した。

記　号　　　ドツトの再現性 ０　　　良好 △　　　　実用上やや問題あり ×　　　　実用不可 ＪＯ− 第　２　表 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、ドツトの再現性のいずれに対し【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）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、該支持体がポリオレフィン系合成パルプを含有
   した原紙上に白色顔料を含む中間層を設けた紙支持体で
   あることを特徴とする感熱記録紙。
2. （２）ポリオレフィン系合成パルプを含有した原紙の密
   度が０．８〜１．０ｇ／ｃｍ＾３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）ポリオレフィン系合成パルプを含有した原紙の内
   部結合力が０．５〜１．５ｋｇ・ｃｍ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。