JP3218656B2 - 感熱記録媒体 - Google Patents

感熱記録媒体

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリペイドカード、通
行券、入場券、切符、ファクシミリ用紙、電子計算機ア
ウトプット用紙等の帳票類に用いられ、加熱することに
よって情報記録される感熱記録媒体に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来から、サーマルヘッドやレーザービ
ーム等による熱エネルギーによって化学的又は物理的な
変化を起こさせて文字、図形等の画像情報記録を行う感
熱記録法には、感熱転写リボン等の副資材を用いて記録
層・受像層を有する媒体側にワックス系のインキ層を転
写し画像を記録する方法と、フルオラン系染料などのロ
イコ染料を発色剤とした感熱記録層を媒体側に設けサー
マルヘッド等により直接化学変化を起こさせて印字する
もので、機械側では副資材を必要としない方法との2つ
の方法がある。
【0003】前者は、保存性が高くカラー化が容易等の
利点を生かし広く電子計算機のアウトプットやカラープ
リンター等に利用されている。後者は、比較的低温でも
発色する如く熱感度が優れている点と副資材を使用しな
いため低コストであり機械側でのメンテナンスが不要で
あるという利点から、広くファクシミリやワープロの出
力に用いられている。
【0004】しかしながら前者のロイコサーマル法は、
高い熱感度に起因するカブリや圧力によって比較的容易
に発色してしまう等の欠点やアルコールのような極性を
もつ有機溶媒にふれると容易に発色してしまうという欠
点を持っており、耐薬品性、耐光性、耐水性、耐熱性等
の耐環境性については何れも十分満足できるものはな
く、その用途は、一時的な画像情報の記録に限られるの
が現状である。近年、後者の副資材を使用せずに画像情
報を記録するための方法として金属薄膜層を隠蔽層と
し、それを熱によって溶融、破壊することによって隠蔽
性を失わせ可視記録を行う感熱記録媒体が発案され、こ
れにより耐性面においてロイコサーマル法をはるかにし
のぐ耐環境性をしめす感熱記録媒体が利用されるように
なってきた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、後者の
タイプの感熱記録媒体の場合、隠蔽層として金属薄膜層
を用いるため、腐食等の問題が生じやすく、印字感度や
印字品質に悪影響を及ぼすため、これらに対する耐性が
大きな課題となっている。
【0006】本発明は上記従来技術の課題に鑑みてなさ
れたものであり、金属薄膜層を隠蔽層とし、それを熱に
よって溶融、破壊することによって隠蔽性を失なわせ画
像情報記録を行なう感熱記録媒体において、腐食等に対
する耐性に優れ、かつ印字感度や印字品質の高い感熱記
録媒体を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は前記課題に
鑑みて、鋭意研究の結果、本発明の上記目的は、支持体
の少なくとも一方の面上に、支持体側から順次着色層、
感熱増感層、金属薄膜層及び耐熱保護層を有し、かつ上
記金属薄膜層を熱により溶融、破壊して隠蔽性を失わせ
画像記録を行なう感熱記録媒体であって、前記感熱増感
層が熱可塑性ウレタン樹脂を含むことを特徴とする感熱
記録媒体、特に上記着色層が磁性材料で着色されている
ことを特徴とする上記感熱記録媒体、又は、金属薄膜層
と耐熱保護層との間に、中間樹脂層を有することを特徴
とする上記感熱記録媒体を提供することにより達成され
ることを見出した。
【0008】以下に本発明を更に詳細に説明する。
【0009】本発明の感熱記録媒体の構成としては支持
体上に必要とする色相を付与した着色層、着色層と金属
薄膜層との接着と加熱時に金属の溶融を容易にさせる感
熱増感層、金属薄膜層及び耐熱性をもちサーマルヘッド
の発熱体(正確には発熱体の保護層)に付着しないため
の耐熱保護層を順次積層させたものが挙げられ、特に感
熱増感層に熱可塑性ウレタン樹脂を好ましくは30重量%
以上、更に好ましくは40〜60重量%含むことにより腐食
等に対する耐性を向上させ、同時に着色層と金属薄膜と
の接着性、加熱時の金属の溶融性等の総合的な特性を向
上せしめることができる。
【0010】本発明に用いることのできる上記熱可塑性
ウレタン樹脂としては、好ましくは耐熱性、柔軟性、耐
薬品性に優れた特性を有するものが用いられる。
【0011】図1は、本発明の感熱記録媒体の1実施例
の基本的な構成を示す断面図であり支持体1の上層に順
次着色層2、感熱増感層3、金属薄膜層4及び耐熱保護
層5を形成したものである。
【0012】上記支持体1としては、機械的に強靭で柔
軟性や可とう性を有するポリエチレンテレフタレートフ
ィルムやポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、その他の
高分子材料からなるプラスチックフィルムや情報記録用
紙・アート紙・コート紙等の紙類、金属板やガラス板等
が必要に応じて用いられる。一般には、厚さ50〜1000μ
mのフィルム状でしかも瞬間的な 250℃以上の高温に耐
えられるような耐熱性のものが感熱記録媒体用の支持体
としては好ましい。
【0013】着色層2は、金属調の色相(すなわち光沢
調)からマット調の色相(すなわち白色)等の未記録部
分の色相と区別するための黒、藍、赤、その他の色相を
該支持体に付与する層である。着色層2はグラビアイン
キ、オフセットインキ、スクリーンインキ、各種コーテ
ィング用塗料等を直接印刷・コーティングしたり、転写
箔やラミネートの形で支持体上に貼り合わせたりして付
与することができる。
【0014】着色層は通常ポリエステル系樹脂、アクリ
ル系樹脂、ウレタン系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、
スチレン系樹脂等に、アゾ染料、スチルベン染料、ニト
ロソ染料、ピラゾロン染料、チアゾール染料、カルボニ
ウム染料、アジン染料、酸化染料、硫化染料、シアニン
染料、オキサジン染料、チアジン染料、アクリジン染
料、フタロシアニン染料等の染料、またはアゾ系顔料、
イソインドリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノフ
タロン系顔料等の顔料を添加してインキ化したもの等の
材料からなり、また磁性材料、例えばバリウムフェライ
ト等で着色されているものも好ましく用いられる。本発
明は導電性の高い着色層である場合に特にその効果が著
しく、例えば導電性が表面抵抗率で106 Ω/口以下であ
る場合(測定方法:表面抵抗計)に好ましい。
【0015】感熱増感層3は、本発明の感熱記録媒体の
最も特徴的な部分であり、着色層2と金属薄膜層4とを
接着させ、しかも金属薄膜層の熱破壊を容易にすること
を目的とした感熱増感機能を有する層である。本発明は
感熱増感層に、前記の如き熱可塑性ポリウレタンを含有
することが必須であるが、その他に該ポリウレタンと共
にポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニル
−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール樹脂、ポ
リメチルメタクリレート(PMMA)、エポキシ樹脂等
の樹脂を用いることができる。感熱増感層はグラビアコ
ーティングやリバースロールコーティング、ナイフコー
ティング、ブレードコーティング等の各種コーティング
法、グラビア印刷、スクリーン印刷等の印刷法によって
1〜10μm程度の膜厚で設けられる。
【0016】金属薄膜の熱破壊感度を向上させる目的に
おいては、一般的に熱可塑性樹脂を使用することが好ま
しいが、該感熱増感層より上方に積み重ねられる層すな
わち金属薄膜層4と耐熱性保護層5の加工上の問題や完
成した感熱記録媒体の耐性の問題から可塑剤の添加量や
イソシアネート等の硬化剤の添加量を設計思想に基づい
て調整しながら添加するのがよい。
【0017】金属薄膜層4としては、Sn、Te、I
n、Al、Bi、Zn、Pb等の金属単体あるいはこれ
らの金属の合金、化合物を真空蒸着、スパッタリング、
メッキ、転写、ラミネート等の方法によって形成するこ
とができるが、サーマルヘッド等の熱で容易に溶融させ
るためには、融点が低い方が有利であり、特にSn単体
またはSnの合金が使用上好ましい材料である。この金
属薄膜層の厚さは 100〜5000Å程度で記録機能を有する
ものが使用できるが、薄すぎても厚すぎても印字感度は
低下するため好ましくは 500〜1500Åである。
【0018】耐熱保護層5は、通常耐熱性の樹脂と滑
材、及び各種充填剤からなるものである。使用できる樹
脂としては、熱可塑性アクリル樹脂、熱硬化型アクリル
樹脂、耐熱性アクリル系エマルジョン樹脂、各種UV硬
化型樹脂、オフセット印刷用OPニス等の耐熱性をもつ
硬い樹脂が用いられる。滑材には、シリコン系、ステア
リン酸亜鉛等の金属石鹸、フッ素系等のものも使用でき
るが、耐摩擦性と加熱時の塗膜保護性や滑り性能を考え
るとワックス系の滑材を用いるのが好ましく、融点が30
〜 150℃の範囲のパラフィンワックス、マイクロクリス
タリンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、
モンタンワックス、低分子ポリエチレンワックス、酸化
ポリエチレンワックス、低分子ポリプロピレンワック
ス、各種脂肪酸、モノアマイド系、ビスアマイド系、牛
脂系等の各種天然及び合成ワックスを単独もしくは混合
系で添加するのが良い。
【0019】上記耐熱保護層はグラビアコーティングや
リバースロールコーティング、ナイフコーティング、ブ
レードコーティング等の各種コーティング法、グラビア
印刷、スクリーン印刷等の印刷法によって1〜10μm程
度の膜厚で設けられる。
【0020】また、本発明の感熱記録媒体には金属薄膜
層と感熱保護層の間に耐酸性や耐アルカリ性向上のため
に中間樹脂層を有することが好ましい。このような中間
樹脂層は例えばポリエステル、塩酢ビ系樹脂等からな
り、グラビア法、リバースロール法、ブレード法等によ
り 0.5〜 2.0μmの厚みで設けられる。
【0021】本発明に用いられる画像情報記録方法とし
ては例えばサーマルヘッドによる加熱による印字方法等
がある。
【0022】
【実施例】以下、本発明について実施例を挙げて更に具
体的に述べる。
【0023】実施例1 本発明の感熱記録媒体の実施例1として図1に示す構成
のものを以下に説明する。
【0024】厚さ 188μmの乳白色のポリエチレンテレ
フタレートフィルムからなる支持体1上に以下の層構成
からなる感熱記録媒体を形成した。
【0025】着色層2としては、下記組成の着色塗料を
グラビア法により、乾燥温度 110℃、塗布厚3μmで塗
布した。
【0026】感熱増感層3として、下記組成の樹脂塗料
をグラビア法によって、乾燥温度 110℃、塗布厚 1.5μ
mで塗布した。
【0027】金属薄膜層4として、真空蒸着法によって
Snの表面上の抵抗率が1Ω/口になるような管理方法
で膜厚約1000Åの隠蔽層を形成した。
【0028】耐熱保護層5として、下記組成のエマルジ
ョン塗料をグラビア法によって、乾燥温度 120℃、塗布
厚 1.5μmで塗布した。
【0029】比較例1 比較例1として、実施例1において感熱増感層3として
下記の組成のものを用いて、乾燥温度 110℃、塗布厚
1.5μmで塗布した。
【0030】実施例2 実施例2として図2の構成のものを以下に説明する。
【0031】厚さ 188μmの乳白色のポリエチレンテレ
フタレートフィルムからなる支持体1上に以下の層構成
からなる感熱記録媒体を形成した。
【0032】着色層2′としては、下記の組成の磁気塗
料をグラビア法により、塗布厚12μmで塗布し、約3000
ガウスの水平磁界中で磁場配向をかけた後に、乾燥温度
110℃で約3分間乾燥させた。
【0033】感熱増感層3としては、下記の塗料をグラ
ビア法によって、乾燥温度 110℃、塗布厚 1.5μmで塗
布したのち、60℃、48時間エージングを行った。
【0034】金属薄膜層4として、実施例1と同様にS
nの薄膜層を形成した。耐熱性保護層5として下記の組
成のものを用い塗布厚 1.5μmで塗布して、 110℃で乾
燥した後、 160mW/cmの空冷水銀紫外線ランプによっ
て硬化させて感熱記録媒体を得た。
【0035】比較例2 比較例2として、実施例2における感熱増感層3′とし
て下記の塗料をグラビア法によって、乾燥温度 110℃、
塗布厚 1.5μmで塗布したのち、60℃、48時間エージン
グを行った以外は実施例2と同様に行なった。
【0036】実施例3 実施例3として図3の構成のものを以下に説明する。
【0037】実施例1におけると同様に支持体1上に着
色層2、感熱増感層3及び金属薄膜層4を設けたあと
に、中間樹脂層6として、下記の組成の樹脂塗料をグラ
ビア法によって、乾燥温度 110℃、塗布厚 1.0μmで塗
布した。
【0038】耐熱保護層5として、下記の組成のエマル
ジョン塗料をグラビア法によって、乾燥温度 120℃、塗
布厚 1.5μmで塗布した。
【0039】本実施例1,2,3及び比較例1,2によ
って製造された感熱記録媒体の各々について以下に示す
ような方法で評価を行った結果を表1及び表2に示す。 (1)耐酸性 記録媒体を5%の酢酸に6時間浸漬させ、金属薄膜の腐
食や樹脂層の分解等による地肌濃度変化を観察した。 (2)耐アルカリ性 記録媒体を5%炭酸ナトリウム水溶液に6時間浸漬さ
せ、金属薄膜の腐食や樹脂層の分解等による地肌濃度変
化を観察した。 (3)耐塩水性 記録媒体を5%食塩水に5日間浸漬させ、金属薄膜の腐
食や樹脂層の分解等による地肌濃度変化を観察した。 (4)印字特性 サーマルヘッドにより、パルス幅5msec、印字エネルギ
ー 1.1mJ/ドット、瞬間表面温度 280℃の条件で40g
/cmの圧力をかけて印字したときの印字濃度と印字品質
を観察した。
【0040】
【表1】
【0041】
【表2】
【0042】本発明による実施例1〜3は、特に耐性面
を考慮したものであり、表1に示すように比較例1及び
2に比べ、感熱保護層に熱可塑性ウレタン樹脂を含有す
ることにより、著しい耐性の向上がみられた。また、印
字特性においても表2にみられるように本発明の感熱記
録媒体は優れたものであった。特に、中間樹脂層を設け
た実施例3は耐性面、印字特性のいずれにおいても優れ
た効果を奏した。
【0043】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の感
熱記録媒体は、感熱増感層に熱可塑性ウレタン樹脂を含
むことにより、通常の保管や携帯において、腐食等に対
する充分な耐性を保持しながら、高い印字感度、印字品
質を示すことができる。また、サーマルヘッド等による
印字の際に保護層が充分な耐熱性を持っているため、連
続印字が可能で、機械のメンテナンスを極力少なくする
ことが可能であるなどのメリットも多くもつものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の感熱記録媒体の1例を示す概略断面図
である。
【図2】本発明の感熱記録媒体の別の1例を示す概略断
面図である。
【図3】本発明の感熱記録媒体の更に別の1例を示す概
略断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−134831(JP,A) 特開 平5−139079(JP,A) 特開 平2−594(JP,A) 特開 平2−62287(JP,A) 特開 平3−297688(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B42D 5/00 - 15/10 551 B41M 5/40 G06K 19/06

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持体の少なくとも一方の面上に、支持
    体側から順次着色層、感熱増感層、金属薄膜層及び耐熱
    保護層を有し、かつ上記金属薄膜層を熱により溶融、破
    壊して隠蔽性を失わせ画像記録を行なう感熱記録媒体で
    あって、前記感熱増感層が熱可塑性ウレタン樹脂を含む
    ことを特徴とする感熱記録媒体。
  2. 【請求項2】 着色層が磁性材料で着色されていること
    を特徴とする請求項1記載の感熱記録媒体。
  3. 【請求項3】 金属薄膜層と耐熱保護層との間に、中間
    樹脂層を有することを特徴とする請求項1記載の感熱記
    録媒体。
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