JP3010974B2

JP3010974B2 - 感熱記録媒体

Info

Publication number: JP3010974B2
Application number: JP5128773A
Authority: JP
Inventors: 二郎渡辺; 美子宇賀神
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1993-05-31
Filing date: 1993-05-31
Publication date: 2000-02-21
Anticipated expiration: 2015-02-21
Also published as: JPH06336080A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サーマルヘッド等の加
熱手段により書込み可能な感熱記録媒体に係り、特に、
オーバーヘッドプロジェクター用の透過原稿等に適用で
きる感熱記録媒体の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】サーマルヘッド等の加熱手段により書込
み可能なこの種の感熱記録媒体としては、少なくとも塩
基性染料前駆体とその顕色剤の各粒子が結合剤中に各々
分散されて成る感熱記録層と、これを支持する支持体と
でその主要部が構成されているものが知られている。

【０００３】そして、この種の感熱記録媒体は、現像
が不要であること、支持体が紙の場合に紙質が一般紙
に近いこと、取扱いが容易であること、発色濃度が
高いこと、適用される記録装置の構造が比較的簡略な
ため安価であること、記録（書込み）時の騒音が少な
い等の利点を有していることから、近年、ファクシミリ
やプリンター等の分野において急速に普及されており、
かつ、感熱記録の用途も拡大している。

【０００４】このような背景のもと、近年、オーバーヘ
ッドプロジェクター（ＯＨＰ）等の透過原稿に適用で
き、かつ、サーマルヘッド等の加熱手段により直接書込
みが可能な光透過性を有する感熱記録媒体の開発が望ま
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記塩基性
染料前駆体とその顕色剤の各粒子が各々分散された感熱
記録層を備え、この感熱記録層に対してサーマルヘッド
等の加熱手段により直接書込みが可能な公知の感熱記録
媒体においては、上記感熱記録層が不透明なためこれを
透明な支持体上に塗布しても光透過性を有する感熱記録
媒体を得ることは困難であった。

【０００６】他方、原稿と感熱記録フィルムとを密着さ
せると共にこの原稿面に対し光照射することにより原稿
の画像部の温度を高め、これにより上記感熱記録フィル
ムを発色させるタイプの感熱記録媒体も知られている
が、この種の感熱記録媒体においてはサーマルヘッドで
直接記録が可能な高感度を有するものは未だ開発されて
おらず上述した用途への適用は困難であった。

【０００７】また、近年、溶剤に溶解した発色剤が内包
されたマイクロカプセルと、顕色剤を有機溶剤に溶解し
乳化分散した乳化分散物とを透明支持体上に塗布した構
成の感熱記録媒体も開発されている（特開昭６３−２６
５６８２号公報参照）。

【０００８】そして、この感熱記録媒体においては上記
発色剤と顕色剤とが溶剤に溶解されていることから光透
過性を有しており、かつ、サーマルヘッドによる直接書
込みも可能な程度の感度を有するものであった。

【０００９】しかし、このような構成の感熱記録媒体に
おいては上記マイクロカプセル内の発色剤が徐々に染出
すため顕色剤と反応して経時的に発色し易い欠点があ
り、記録前の感熱記録媒体にあってはその光透過性が保
存中に低下し、また、記録後の感熱記録媒体にあっては
記録画像にかぶりが生じ易くその保存安定性に劣る問題
点があり、かつ、耐摩擦性にも劣る問題点があった。

【００１０】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、その課題とするところは、オーバーヘッド
プロジェクター用の透過原稿等に適用可能な光透過性を
有していると共に、サーマルヘッド等の加熱手段による
直接書込みが可能で、かつ、保存安定性並びに耐摩擦性
も良好な感熱記録媒体を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで、このような目的
を達成するため、本発明者等は上記結合剤中に分散させ
た塩基性染料前駆体の粒子と顕色剤粒子の各粒径に着目
し、これ等粒子の粒径を可視光波長より小さくすること
で感熱記録層の透明化が図れないかと考えた。そして、
この予測に基づき鋭意実験を重ねたところ、図２に示す
ようなグラフ図を得るに至った。すなわち、この図２
は、結合剤中に各々分散された塩基性染料前駆体粒子と
顕色剤粒子の平均粒径と、これ等粒子が分散された感熱
記録層の可視光（波長５５０ｎｍ）に対する透過率との
関係を示したグラフ図である。このグラフ図から、上記
粒子の平均粒径が０．５μｍ近傍のときに感熱記録層の
透明度が極小値にあり、上記粒径が小さくなるに従って
その透過率が増大していくことが確認できる。また、平
均粒径が０．３μｍ以下では透過率が７０％以上となり
透明度の高い状態がみられる。そして、上述した公知の
感熱記録媒体について同様の確認実験を試みたところ、
上記塩基性染料前駆体と顕色剤の各粒子における粒径が
０．５μｍ以上であるため粒子表面で光散乱が起こり不
透明状態を示していることが確認された。

【００１２】本発明はこのような技術的発見に基づき完
成されたものである。

【００１３】すなわち請求項１に係る発明は、少なくと
も無色又は淡色の塩基性染料前駆体とその顕色剤の各粒
子が結合剤中に各々分散されて成る感熱記録層と、これ
を支持する支持体とを備える感熱記録媒体を前提とし、
上記支持体が透明な材料で構成されており、かつ、上記
塩基性染料前駆体及び顕色剤における各粒子の平均粒径
が０．３μｍ未満であると共に、上記感熱記録層上に、
平均粒径が０．３μｍ以下であるスティッキング防止用
の微粒子を配合した保護層が設けられていることを特徴
とするものである。

【００１４】そして、この請求項１に係る感熱記録媒体
においては、その感熱記録層の主要部を構成する塩基性
染料前駆体及び顕色剤における各粒子の平均粒径が０．
３μｍ未満であることから粒子表面の光散乱を小さくす
ることが可能となり、感熱記録層の透明化が図れるもの
である。また、サーマルヘッド等の加熱手段にて上記感
熱記録層を部分的に熱溶融させることにより溶融された
塩基性染料前駆体と顕色剤が発色反応を引起こして選択
的に発色するため、上記サーマルヘッド等の加熱手段に
よる直接書込み（記録）も可能となるものである。更
に、上記塩基性染料前駆体とその顕色剤は粒子状態で結
合剤中に分散されているため、溶剤に溶解した発色剤を
マイクロカプセルに内包させた従来の感熱記録媒体に較
べて保存安定性に優れ、かつ、耐摩擦性にも優れてい
る。

【００１５】この請求項１に係る発明において上記塩基
性染料前駆体としては、電子を供与して又は酸等のプロ
トンを受容して発色する公知の化合物の中から適宜選択
された無色又は淡色の化合物が適用できる。このような
化合物としては、ラクトン、ラクタム、サルトン、スピ
ロピラン、エステル、アミド等の部分骨格を有し、顕色
剤と接触してこれ等の部分骨格が開環若しくは開裂する
性質を有するもので、好ましい化合物としては、例え
ば、トリアリールメタン系化合物、ジフェニルメタン系
化合物、キサンテン系化合物、チアジン系化合物、スピ
ロピラン系化合物等を挙げることができる。

【００１６】一方、溶融時において上記塩基性染料前駆
体と発色反応を引起こす顕色剤としては、公知の材料の
中から適宜選択して適用することができる。例えば、塩
基性染料前駆体としてのロイコ染料に対する顕色剤とし
ては、フェノール化合物、トリフェニルメタン系化合
物、含硫フェノール性化合物、カルボン酸系化合物、ス
ルホン系化合物、尿素系又はチオ尿素系化合物等が挙げ
られ、その詳細は、紙パルプ技術タイムス（テックタイ
ムス社１９８９年３月発行）１〜７頁、同（１９８９
年４月発行）４９〜５５頁、同（１９８９年５月発行）
７４〜７９頁、同（１９８９年６月発行）４１〜４６
頁、同（１９８９年７月発行）４５〜５０頁、同（１９
８９年８月発行）７０〜７４頁、同（１９８９年９月発
行）７０〜７４頁に記載された化合物が適用できる。こ
れ等の中で、特に、融点が６０度〜２００度かつ水に難
溶性のフェノール及び有機酸の適用が好ましい。尚、こ
の顕色剤については２種類以上を併用して適用すること
も可能である。

【００１７】また、結合剤中に分散される塩基性染料前
駆体と顕色剤の配合比率は、適用される塩基性染料前駆
体と顕色剤の種類に応じて適宜選択されるもので、特に
限定するものではないが、例えば、塩基性染料前駆体と
フェノール又は有機酸を用いた場合には、一般に、塩基
性染料前駆体１重量部に対して１〜５０重量部、好まし
くは４〜１０重量部のフェノール又は有機酸が使用され
る。

【００１８】次に、本発明に係る感熱記録層の塗布液に
ついては、一般に水を分散媒とし、ボールミル、アトラ
イター、サンドミル等の分散、粉砕機により塩基性染料
前駆体と顕色剤とを一緒に若しくは別々にその平均粒径
が０．３μｍになるまで粉砕、分散し、塗液として調整
される。この塗液中には、結合剤として、ポリビニルア
ルコール、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロ
ース、ヒドロキシプロピルセルロース、アラビアゴム、
ゼラチン、ポリビニルピロリドン、カゼイン、スチレン
−ブタジェンラテックス、アクリロニトリル−ブタジェ
ンラテックス、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エステ
ル、エチレン−酢酸ビニル共重合体等の各種エマルジョ
ン等が全固形分の１０〜４０重量部、好ましくは１５〜
３０重量部適用される。更に、上記塗液中には各種の助
剤を添加することができる。適用される助剤としては、
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、ベンゾフェノン系、トリアゾール系等の紫外線吸
収剤、その他消泡剤、増粘剤等が挙げられる。但し、適
用される助剤が水溶性でないときには、この助剤が配合
された感熱記録層の不透明化を防止する観点から、粉
砕、分散してその平均粒径が０．３μｍ以下の粒状助剤
となるよう調整して適用することを要する。

【００１９】請求項２に係る発明はこのような技術的理
由によりなされている。

【００２０】すなわち、請求項２に係る発明は、請求項
１記載の感熱記録媒体を前提とし、感熱記録層内に平均
粒径が０．３μｍ以下である水不溶性の粒状助剤が配合
されていることを特徴とするものである。

【００２１】また、本発明に係る感熱記録媒体において
は、その保存安定性の向上と更にはサーマルヘッドに対
するスティッキング防止のため感熱記録層上に保護層を
設けることを要する。この保護層は公知の方法により設
けることができ、かつ、スティッキング防止のために硫
酸バリウム、シリカ、水酸化アルミニウム、炭酸カルシ
ウム、パラフィンワックス、ステアリン酸亜鉛等の金属
石鹸等の微粒子が添加されていることを要する。この場
合、上記感熱記録層の透明性を損なわないようにするた
め、微粒子の平均粒径が０．３μｍ以下となるように調
整することが必要である。

【００２２】

【００２３】

【００２４】次に、本発明に係る感熱記録媒体において
は、支持体と感熱記録層の接着性を向上させるため上記
支持体をコロナ処理、酸処理、グロー放電処理等の表面
処理してもよいし、あるいは感熱記録層との間にアンカ
ー層を設けてもよい。このアンカー層としては、ポリビ
ニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、ポリビ
ニルピロリドン等の樹脂、あるいは、高分子ラテック
ス、ニトロセルロース等を使用することができる。ま
た、本発明に係る支持体としては、ポリエチレンテレフ
タレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステ
ルシート、三酢酸セルロースシート、ポリスチレンシー
ト、ポリプロピレンシート、ポリエチレンシート等のポ
リオレフィンシート等透明プラスチックシートが適用で
きる。

【００２５】尚、本発明において上記感熱記録層の形成
方法等については特に限定されるものではなく従来から
公知の手段を適用することができる。例えば、エアーナ
イフコート法、ローラーコート法、ドクターコート法、
ワイヤーバーコート法、スライドコート法、グラビアコ
ート法等により上記塗液を塗布・乾燥する方法により形
成することができる。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いが、通常、乾燥重量で２〜１
２ｇ／ｍ、好ましくは３〜１０ｇ／ｍの範囲に設定され
る。

【００２６】

【作用】請求項１に係る発明によれば、支持体が透明な
材料で構成されており、かつ、塩基性染料前駆体及び顕
色剤における各粒子の平均粒径が０．３μｍ未満である
ことから粒子表面の光散乱を小さくすることができ、こ
れにより感熱記録層の透明化を図ることが可能となる。
また、上記感熱記録層上に平均粒径が０．３μｍ以下で
あるスティッキング防止用の微粒子を配合した保護層が
設けられているため、感熱記録媒体としての保存安定性
と耐摩擦性を更に向上させることが可能となり、かつ、
感熱記録媒体の不透明化も防止することが可能となる。

【００２７】また、サーマルヘッド等の加熱手段にて感
熱記録層を部分的に熱溶融させることにより溶融された
塩基性染料前駆体と顕色剤が発色反応を引起こして選択
的に発色するため、上記サーマルヘッド等による直接書
込みも可能となり、更に、上記塩基性染料前駆体とその
顕色剤は粒子状態で結合剤中に分散されているため、発
色剤をマイクロカプセルに内包させた従来の感熱記録媒
体に較べてその保存安定性と耐摩擦性の向上を図ること
が可能となる。

【００２８】また、請求項２に係る発明によれば、感熱
記録層内に配合される助剤が平均粒径０．３μｍ以下の
水不溶性の粒状助剤により構成されているため、助剤の
配合に起因する感熱記録層の不透明化を防止することが
可能となる。

【００２９】

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。

【００３１】［実施例１］この実施例に係る感熱記録媒
体１は、図１に示すように厚さ１５０μｍの透明なポリ
エステルシートから成る支持体１０と、この支持体１０
上に設けられ塩基性染料前駆体の粒子２１と顕色剤の粒
子２２が各々分散されて成る感熱記録層２０と、この感
熱記録層２０上に設けられた保護層３０とでその主要部
が構成されている。

【００３２】そして、この感熱記録媒体１は以下のよう
な工程を経て製造されている。

【００３３】「塩基性染料前駆体分散液の調整」下記組成物をサンドミルにて粉砕・分散して、平均粒径
２９３ｎｍの塩基性染料前駆体分散液を製造した。

【００３４】塩基性染料前駆体２０重量部（3-N-メチルシクロヘキシルアミノ-6-メチル-7-アニリノフルオラン：日本ソーダ社製商品名ＰＳＤ−１５０）分散剤（アニオン、ノニオン界面活性剤）４重量部２０％ポリビニルアルコール水溶液２０重量部消泡剤微量防腐剤微量水５０重量部「顕色剤分散液の調整」また、下記組成物をサンドミル
にて粉砕・分散して、平均粒径２７５ｎｍの顕色剤分散
液を製造した。

【００３５】顕色剤（日本ソーダ社製商品名Ｄ−８）２０重量部

【化１】分散剤（スチレン−アクリル樹脂）５重量部２０％ポリビニルアルコール水溶液２０重量部消泡剤微量防腐剤微量水５０重量部「保護層塗液の調整」次に、下記組成物を撹拌混合して
保護層塗液を製造した。

【００３６】２２％ポリウレタンアイオノマー樹脂水溶液１００重量部（大日本インキ社製商品名ハイドランＡＰ−４０）平均粒径０．３μｍのシリコーン樹脂微粒子１０重量部（東芝シリコーン社製商品名トスパール１０３）３０％ステアリン酸亜鉛水溶液１０重量部（中京油脂社製商品名ハイミクロンＦ−９３０）「感熱記録媒体の製造」上記塩基性染料前駆体分散液２
０重量部、顕色剤分散液１００重量部、及び、２０％ポ
リビニルアルコール水溶液５０重量部を均一に撹拌混合
して塗液を調整し、コロナ処理が施された厚さ１５０μ
ｍの透明ポリエステルシート上にその乾燥重量が６ｇと
なるよう上記塗液を塗布・乾燥して感熱記録層を形成し
た。

【００３７】次いで、この感熱記録層上にその乾燥重量
が１．５ｇとなるように上記保護層塗液を塗布・乾燥し
て保護層を形成し図１に示された実施例に係る感熱記録
媒体を製造した。

【００３８】［実施例２］上記感熱記録層に分散された
塩基性染料前駆体の平均粒径が２７０ｎｍ、顕色剤の平
均粒径が２８０ｎｍである点を除き実施例１に係る感熱
記録媒体と略同一である。

【００３９】［実施例３］上記感熱記録層に分散された
塩基性染料前駆体の平均粒径が２５０ｎｍ、顕色剤の平
均粒径が２４５ｎｍである点を除き実施例１に係る感熱
記録媒体と略同一である。

【００４０】［実施例４］上記感熱記録層に分散された
塩基性染料前駆体の平均粒径が２３５ｎｍ、顕色剤の平
均粒径が２２８ｎｍである点を除き実施例１に係る感熱
記録媒体と略同一である。

【００４１】［実施例５］上記感熱記録層に分散された
塩基性染料前駆体の平均粒径が２０７ｎｍ、顕色剤の平
均粒径が２０５ｎｍである点を除き実施例１に係る感熱
記録媒体と略同一である。

【００４２】［比較例１］上記感熱記録層に分散された
塩基性染料前駆体の平均粒径が９３１ｎｍ、顕色剤の平
均粒径が８３０ｎｍである点を除き実施例１に係る感熱
記録媒体と略同一である。

【００４３】［比較例２］上記感熱記録層に分散された
塩基性染料前駆体の平均粒径が５８３ｎｍ、顕色剤の平
均粒径が４８５ｎｍである点を除き実施例１に係る感熱
記録媒体と略同一である。

【００４４】［比較例３］上記感熱記録層に分散された
塩基性染料前駆体の平均粒径が３４０ｎｍ、顕色剤の平
均粒径が３３０ｎｍである点を除き実施例１に係る感熱
記録媒体と略同一である。

【００４５】『感熱記録媒体の評価』次に、実施例１〜
５に係る感熱記録媒体と比較例１〜３に係る感熱記録媒
体に対して三菱メルファクス６００（ＧIIIモード）に
より印字操作を施し、各々について黒色画像を得た。

【００４６】そして、各黒色画像についてマクベス反射
濃度計（ＲＤ−９１８）により画像濃度を測定した。こ
の結果を以下の表１に示す。

【００４７】また、各感熱記録媒体の可視光（４００ｎ
ｍ、５５０ｎｍ、及び、７００ｎｍ）に対する透過率を
島津マルチパーパス自記分光光度計（ＭＰＳ−２００）
により測定した。この結果も以下の表１に示す。

【００４８】

【表１】この表１の結果から、実施例１〜５に係る感熱記録媒体
は、全て透明性に優れ、かつ、画像濃度も高いことが確
認された。

【００４９】これに対し、比較例１〜３に係る感熱記録
媒体は、その画像濃度については良好な結果が得られた
が光透過性については良い結果が得られなかった。

【００５０】また、実施例１〜５に係る感熱記録媒体に
ついて、３０度、６５％ＲＨの条件下で３か月放置した
ところ、感熱記録層の透明性は維持されかつかぶりも生
ずることがなくその保存安定性に優れた結果を示した。

【００５１】

【発明の効果】請求項１〜２記載の発明に係る感熱記録
媒体によれば、感熱記録層の透明化を図ることができ、
かつ、この感熱記録層に対しサーマルヘッド等による直
接書込みが可能であると共に、保存安定性と耐摩擦性の
向上も図れる効果を有している。

【００５２】このため、ファクシミリで受信しそのまま
オーバーヘッドプロジェクター用の透過原稿として適用
したり、あるいは、第２原図、医療画像用、ＣＡＤ用等
複数枚重ねての併用が可能になるなど感熱記録媒体の用
途拡大が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る感熱記録媒体の構成を示す概略断
面図。

【図２】結合剤中に分散された塩基性染料前駆体粒子と
顕色剤粒子の平均粒径と、これ等粒子が分散された感熱
記録層の可視光（波長５５０ｎｍ）に対する透過率との
関係を示したグラフ図。

【符号の説明】

１感熱記録媒体１０支持体２０感熱記録層２１塩基性染料前駆体の粒子２２顕色剤の粒子３０保護層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−64315（ＪＰ，Ａ) 特開平５−330230（ＪＰ，Ａ) 特開平３−173679（ＪＰ，Ａ) 特開平４−64483（ＪＰ，Ａ) 特開平６−227146（ＪＰ，Ａ) 特開平４−71894（ＪＰ，Ａ) 特開平６−72040（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41M 5/28 - 5/34

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも無色又は淡色の塩基性染料前駆
体とその顕色剤の各粒子が結合剤中に各々分散されて成
る感熱記録層と、これを支持する支持体とを備える感熱
記録媒体において、上記支持体が透明な材料で構成されており、かつ、上記
塩基性染料前駆体及び顕色剤における各粒子の平均粒径
が０．３μｍ未満であると共に、上記感熱記録層上に、
平均粒径が０．３μｍ以下であるスティッキング防止用
の微粒子を配合した保護層が設けられていることを特徴
とする感熱記録媒体。
【請求項２】上記感熱記録層内に、平均粒径が０．３μ
ｍ以下である水不溶性の粒状助剤が配合されていること
を特徴とする請求項１記載の感熱記録媒体。