JP3424949B2 - 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、金属薄膜を用いた感熱
記録媒体に関し、特にその保護層の改良に関する。本発
明の保護層は特に印字エネルギーの高い金属薄膜を用い
た感熱記録媒体用の保護層として有効である。 【0002】 【従来の技術】金属薄膜を用いた感熱記録媒体は電話カ
ード、乗車カード等のプリペイドカード、その他の情報
記録媒体に広く使用されている。一般に、感熱記録媒体
は基体上に少なくとも一層の着色層と熱破壊性の金属薄
膜層と保護層とを順に積層してなるものであり、金属薄
膜層は高い印字エネルギー熱を加える印字(情報記録)
の際に印字部分が融解して表面張力の作用で破壊され、
印字部分を通して下層の着色層が露出して保護層から透
視できるようになる。一旦印字されると恒久的に固定さ
れる。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】金属薄膜を用いた感熱
記録媒体は、印字の際にサーマルヘッドから与えられる
エネルギーがロイコ染料や転写リボンを用いるものに比
較して高く、保護層に与えられる熱のために保護層の樹
脂が軟化し、その結果保護層樹脂がサーマルヘッドへ付
着する問題がある。カード発行機及び各種端末で印字の
際は、大量の枚数を処理するのでサーマルヘッドに保護
層樹脂が少しでも付着すると、その樹脂が堆積し、堆積
した樹脂が炭化することによってサーマルヘッドのビッ
ト切れや印字の際に記録媒体とのヘッドスペーシングが
生じ印字品質を劣化させたりサーマルヘッドの寿命短縮
を引き起こす恐れがあった。 【0004】 【課題を解決するための手段】このような問題点を解決
するために、本発明者は感熱記録媒体の保護層の組成
を、特に熱硬化性樹脂の架橋度、後で定義する橋架け
分子量(Mc)に着目して検討したところ、橋架け間分
子量がヘッド付着性及び印字品質に大きく影響すること
を見い出した。すなわち、本発明によると、感熱記録媒
体用保護層として橋架け間分子量(Mc)の値が100
0〜100、望ましくは600〜100の範囲にある熱
硬化性樹脂を使用するとき、上に述べたヘッド付着の問
題は発生せず印字品質も良好となる。 【0005】感熱記録媒体は基本的には基体と、少なく
とも一層の着色層と、感熱破壊性の金属薄膜層と、保護
層とよりなる。また、磁気記録媒体と併用する場合もあ
り、その場合には基体の上にグラビア、ダイ、ナイフ、
ロール等のコーティング技術を利用して磁気記録層を形
成し、その上に着色層と、感熱破壊性の金属薄膜層と、
保護層とを形成する。着色層は磁気記録層自体で兼ねる
こともできる。基体の上または磁気記録層の上には金属
薄膜層との密着性、耐薬品性等を向上させることを目的
としてアンカー層を塗布、形成することもある。また、
アンカー層には印字品質を向上させるために着色するこ
とも可能であり、着色剤としてはカーボンブラック等の
黒色顔料や一部の黒色染料を用いてもよい。 【0006】金属薄膜層は感熱破壊記録媒体用として公
知の、比較的低融点のSn、Te、Al、Bi、Pb、
Zn等の金属やこれらの合金を蒸着等により形成するこ
とができる。金属薄膜を用いた感熱記録媒体の可視情報
パターンの記録法は保護層を介してサーマルヘッドによ
り感熱記録層(金属薄膜層)を所定のパターンに加熱す
る。加熱部位では、感熱記録層の構成金属が融解、微粒
化(通常ボールアップ現象と称する)する。これによっ
て加熱部位では保護層がアンカー層と接触するか、ある
いは空洞が生ずる。保護層及び未着色のアンカー層はほ
ぼ透明であるために下地の磁性層若しくは着色したアン
カー層が透視できる。金属薄膜層は明度が高いためにボ
ールアップ現象が完全であれば加熱部位は十分な黒色を
呈し記録パターンとして認識される。 【0007】金属薄膜層上に形成する保護層にはポリエ
ステル、塩酢ビ、エポキシ、アクリル、ポリスチレン等
の各種樹脂を単独又は混合して用い、架橋剤としてはイ
ソシアネート、エポキシ、アジリジン等の架橋剤を用い
各種の橋架け間分子量を有する様に調整する。保護層と
しては橋架け間分子量(Mc)の値が1000〜10
0、望ましくは600〜100の範囲にする必要があ
る。1000を越えるとサーマルヘッドの樹脂は付着が
発生する。100未満であると塗膜が硬く脆くなり実用
上好ましくない。 【0008】 【実施例】実施例1 厚さ188μmのポリエステル基体上に保磁力2750
Oeのバリウムフェライト系磁性塗料をグラビア法によ
り塗布厚を約15μmになる様に塗布し磁気記録層とし
た。磁性塗料は表1の組成で調製した。 【0009】 【表1】 【0010】磁気記録層上層には金属薄膜層との密着
性、耐薬品性等を向上させることを目的としてアンカー
層を約2.0μmに塗布、形成した。表2にアンカー層
に用いた塗料組成を示す。 【0011】 【表2】【0012】金属薄膜層としてはSnを用い、薄膜形成
には真空蒸着法を利用しSn蒸着層の表面抵抗率を2.
0±0.5Ω/□になる様に成膜した。Sn蒸着層上に
は保護層を厚さ2.0μmに形成した。保護層には表3
に示す樹脂を使用し、架橋剤としてイソシアネートを用
い各種の橋架け間分子量を有する様に調整した。保護層
橋架け間分子量はMc=3ρRT/Eh によって求
めた。ここでMc=橋架け間分子量、ρ=塗膜の密度、
T=高温弾性率到達温度、R=ガス定数(8.3144
J/K・mol)、Eh =高温弾性率、である。各種
保護層組成の橋架け間分子量を表3に示す。これらの試
験片はTDK社製薄膜型サーマルヘッドによりベタ印字
を行い、印字部の濃度をマクベスRD918型反射濃度
計によって測定し印字品質の評価を行った。尚、サーマ
ルヘッドからの印加エネルギーは1mJ/dotとし、
印字は6dot/mmで行った。印字後のサーマルヘッ
ドへの樹脂付着はヘッドを光学顕微鏡によって観察する
ことにより確認した。 【0013】 【表3】 【0014】結果 実施例1で作成した各架橋密度、橋架け間分子量の値を
有する保護層を形成したSn蒸着型感熱記録媒体での印
字品質評価及び樹脂付着性評価の結果を表4に示す。 【0015】 【表4】【0016】Mc値が6852.7と大きいNo.8の
サンプルでは樹脂のヘッド付着物も多く印字濃度も低い
値となっているのに対してMc値が408.1と小さ
い、即ち架橋密度が高いNo.10のサンプルはヘッド
付着物はなく印字濃度も高い値となっている。また、特
に同一パターンを5000回連続して印字した時の1枚
目と5000枚目でのヘッド付着性及び印字濃度の結果
を表5に示す。これによると、Mc値が高いサンプルで
は初期の印字ではヘッド付着性及び印字濃度も良好であ
るが5000枚通過後のサーマルヘッドは樹脂付着が激
しく印字濃度も低下している。これはサーマルヘッドに
堆積した樹脂付着物がスペーシングとなり印加エネルギ
ーが伝わり難くなりSn層のスムーズなボールアップが
行われなくなったためである。一方、Mc値が小さく架
橋密度の高いサンプルは初期と5000枚目の印字濃度
の差が殆どなくヘッドへの樹脂付着の発生も殆ど確認さ
れなかった。 【0017】 【表5】【0018】以上の結果から金属薄膜を用いた感熱記録
媒体用保護層は熱硬化型樹脂を使用する場合には保護層
橋架け間分子量の値がサーマルヘッドへの樹脂付着及
び印字品質(印字濃度)に大きく影響することがわか
り、金属薄膜層上層の保護層の橋架け間分子量Mcは1
000〜100の範囲であり、望ましくは600以下に
することによってヘッド付着が発生せず高品質な画像を
形成することができ、更に繰り返し連続印字を行っても
初期の品質を維持することが出来た。 【0019】 【発明の効果】以上のように本発明の構成を採用する
と、サーマルヘッドへの保護層樹脂の付着が減じ、サー
マルヘッドのビット切れや印字の際に記録媒体とのヘッ
ドスペーシングによる印字品質を劣化が防止でき、サー
マルヘッドの寿命を延ばすことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 田中 丈之,途膜の粘弾性と試験法, コーティング膜の物性と評価法,日本, 株式会社 理工出版社,1987年11月30 日,95〜99 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B42D 5/00 - 15/10 B41M 5/26 G06K 19/06

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 基体上に少なくとも一層の着色層、金属
    薄膜層及び保護層を設け、加熱手段により該金属薄膜層
    が破壊されて可視情報が記録される感熱記録媒体におい
    て、該保護層が、Mc=3ρRT/Ebにより定義され
    る橋架け間分子量(ここでρ=塗膜の密度、T=高温弾
    性率到達温度、R=ガス定数(8.3144J/K・m
    ol)、Eb =高温弾性率)が1000〜100の範
    囲内にある熱硬化性樹脂を使用していることを特徴とす
    る感熱記録媒体。
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田中 丈之,途膜の粘弾性と試験法,コーティング膜の物性と評価法,日本,株式会社 理工出版社,1987年11月30日,95〜99

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