JPS5874394A - 熱記録媒体 - 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】 装置に好適に使用されうる新規な熱記録媒体に関する。

近時、サーマルプリンターなどの熱記録装置における複
写方法として、つぎのような方法が提案されている。

すなわち、２枚の感熱紙を用いて、重ね合わせてサーマ
ルヘッドから発生するジュール熱を利用して、双方の感
熱紙の発色面に同一パターンの印字像を形成せしめる方
法である。

しかしながら、かかる複写方法にあっては、以下に述べ
るごとき種々の欠点がある。

すなわち、第１の欠点は通、常の紙に複写することがで
きないことである。

第２の欠点は、加熱発□色させるのに多量のジュール熱
が必要なため、鮮明な印字像をうるにハａ　常１５／１
０００ｓｅｃ以上のパルス巾でパルスを印加しなければ
ならず、シ、たがって複写スピード″ｌ が１秒あたり約３０文字・□粗度と遅いことである。

第３の欠点は、１枚目および２枚目の感熱紙の発色面に
形成された印字像が、竪牢性に劣るのみならず、容易に
改ざんされうろことである。

第４の欠点は、複写によって鮮明な印字像をうるために
、２枚の感熱紙を充分に密着させる必要があることであ
る。

本発明は、叙上の欠点を一挙に克服しうる新規な熱記録
媒体を提供せんとしてなされたものであって、これを図
面によって説明すれば、第１図は本発明にかかる熱記録
媒体の一実施態様を示す概略拡大部分縦断面図、第２図
および第３図はそれぞれ印字中および印字後における本
発明の熱記録媒体とコピーシフトの状態を示す概略説明
図である。

すなわち本発明の熱記録媒体は、第１図に示されるごと
く、裏面がペック平滑度６０〜２００００秒の基材（１
）を用い、該基材（１）の表面に感熱発色層（２）を設
け、かつ裏面に熱伝導率６．０Ｘ１０”’〜−４’ ２５．０Ｘ１０　　ｏａ１イー・・・・・・ｔの黒色顔
料や金属粉顔料などの粉体状□熱伝導性物質、バインダ
ー剤としての針入度１０〜３０　（２５°０）の固体ロ
ウおよび着色剤からなり、かつ熱伝導率が４　Ｘ　１０
−’〜１５×１０−’　ｏａ１７／ｓｍ−１１Ｏ−’Ｏ
、粘度（１００°’Ｏ，Ｂ型粘度計）性着色インキ層（
３）を設けた３層構造を有する。

本発明において用いられる基材（１）は、裏面がベック
平滑度（、ＴＩＳ　ｐ　８１１９）　６０〜２００００
秒、なかる基材（１）としては、たとえばグラシン紙、
薄葉紙、電気絶縁祇、硫階紙、インディアン紙、ロウ紙
原紙などの紙が好適に使用される。これらの紙は厚さが
２０〜６０μ、なかんづ＜３０〜５０μで密度がＯ−７
５〜１　、５９／ａｍ３、なかんづ＜０．８〜１．２９
７ａｍ３であるのが好ましい。

基材（１）の裏面のベック平滑度が前記範囲より小なる
ときは、平滑性に劣り、その凹凸により熱溶融性着色イ
ンキ層（８）との密着性がわるくなり、そのため該イン
キ層（８）を溶融させるための熱伝導性に劣り、コピー
シー）（６）への溶融転写にムラを生じさせ、また平滑
度が大きいほど溶融転写性は向上するが前記範囲より大
なるときは、プリント時や保管時などに熱溶融性着色イ
ンキ層（８）の剥脱が生じ易くなり、均一な複写像（ロ
）かえられなくなる惧れがある。そのようなときには剥
離防止のため粘着性をもつ柔軟剤としてあげた各種樹脂
類を添加するのが有効である。

また基材（１）の厚さが前記範囲より小なるときは、熱
溶融性着色インキが基材（１）の表面にまで浸透し、表
面白色変がわるくなると共に、インキの滲み出しにより
加熱ヘッド（７）を汚す惧れがあり、また前記範囲より
大なるときは、熱の拡散により解像度がわるくなり、見
られる複写像（ロ）にシャープさがなくなる。さらに基
材（１）の密度が前記範囲より小なるときは、面が粗く
そのため熱伝導性がわるくなり、また前記範囲より大な
るときは面がつまっているために、熱容量が高くなり、
熱溶融性着色インキ層（３）を溶融転写させるのに大き
な電力が必要となる。

前記熱溶融性着色インキ層（８）は、熱伝導性物質、着
色剤、バインダー剤および柔軟剤などからなる組成物を
ホットメルトコーティングするか、または該組成物を適
宜の溶媒に分散せしめた塗布液をソルベントコーティン
グして形成せしめた厚さが１〜１５９／ｍ　％好ましく
は３〜１０ｇ／／１１２の層である。

熱溶融性着色インキ層（８）の厚さが前記範囲より小な
るときは、１回の印字によって溶融転写されるインキ量
が少なく、えられる複写像（ロ）の色が薄くなり、また
前記範囲より大なるときはえられる複写像（ロ）ににじ
みが生じ、シャープさに劣るようになる。

またかかる熱溶融性着色インキ層（８）は熱伝導率が４
Ｘ１０−’〜１５Ｘ１０−’ｏａｌ／ａｍ−ａｅｏ−”
ｏ、なかんづ＜　５　ＸＩＯ〜９Ｘ１０　０＆１１０１
！ｌ−１１６Ｇ−’Ｏであることが必要であり、熱伝導
率が前記範囲より小なるときは１回の印字における加熱
がほぼ屏間的に行なわれるために熱溶融性着色インキ層
（８）を完全に溶融転写させるのに多量の熱エネルギー
が必要となり、また前記範囲より大なるときは製造が困
難であり、実際的ではない。

しかして本発明において用いられる前記粉体ｔ）熱伝導
性物質としては、たとえばアセチレンブラック、ランプ
ブラック、黒鉛、アニリンブラック、ケッチェンブラッ
ク（商品名）などの黒色顔料などの熱伝導率が６．０Ｘ
１０”〜２５．ＯＸ１０””ｏａｌ／ｓｅａ　−ｃｍ−
’Ｏ（１）もの、およびフルミニウＡ、銅、錫、または
亜鉛などの金属粉などの熱伝導率のよいものが好適に使
用される。かかる熱伝導性物質は、基材（１）の裏面に
塗布された熱溶融性着色インキ層（８）を熱によって溶
融、軟化または昇華させる熱の伝導効果を促進するもの
であって、インキが溶融、軟化または昇華する時間を短
縮しうるちのである。この熱伝導性物質はインキ層総Ｊ
Ｉ１００部（重量部、以下同様）に対して２〜３０部の
配合割合が好ましく、かかる範囲内で形成された熱溶融
性着色インキ層（８）は、その溶融転写性がすぐれてお
り、転写された印字像が非常に鮮明：になると共に、熱
記録媒体（４）にコピーシート（６）を軽く接触させる
だけで、容１１ 易に前記印字像かえ（られるものである。

バインダー剤としては、針入度が１０〜３０（２５°Ｏ
）の固体ｐつを用いるのが、えられるインキ層の感圧性
を向上せしめるうえで好ましく、たとえハ木ろう、ミツ
ロウ、セレシンワックス、鯨ロウなどのワックス類が用
いられるが、さらに必要に応じて低分子量ポリエチレン
、醸化ワックス、エステルワックスなど容易に熱溶融し
うる物質を併用して用いてもよい。

また柔軟剤としては、たとえばポリ酢醗ビニル、ポリス
チレン、スチレン−ブタジェン共重合体、セルロースエ
ステル類、セルロースエーテル類、アクリル系樹脂類な
どのごとき容易に熱溶融しうる物質または潤滑油が好適
に使用される。なお、着色剤としては従来より複写紙の
分野で多用されている各種染料または顔料が特別の制限
なしに使用可能である。

これらバインダー剤、柔軟剤、着色剤は熱溶融性着色イ
ンキ層総量１００部に対して、それぞれ５〜８５部、５
〜３５部、５〜２５部の配合割合とするのが好ましく、
そのばあいには形成された熱溶融性着色インキ層（８）
の溶融転写性がすこぶる良好である。

本発明におけるかかる熱溶融性着色インキ層（８）は熱
を与えることにより軟化し、ついで溶融するが、完全に
溶融した状態ではえられる印字像かにじみを起すという
欠点がある。そのため軟化し溶融を始めた状態でインキ
層を転写させるのが好ましく、さらにこのものはその状
態において粘着性を有するものが好ましい。

しかして本発明においては、前記熱溶融性着色インキ層
（８）の粘Ｉｆ（１００°’ａＳＢ型粘度計）が２０〜
２００ｏＰであるのが好ましく、かかる範囲より小なる
ときは印字像かにじみ、またかかる範囲より大なるとき
は転写性に劣るという新たな事実が見出された。

溶融転写時におけるインキ層（３）の粘性はその溶融転
写性に大きく影響し、そのためかかる溶融転写時におけ
るインキ層（８）の粘性を規定しなければならない。

しかるに本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、１００’
ｉ）において前記粘度範囲を有するインキ層（８）を提
供するときは、通常感熱ヘッドから加えられる熱に対し
て該インキ層（８）が軟化しく完全に溶融しない状態で
）、かつ良好な粘性を有し、きわめてすぐれた溶融転写
性を有することを見出したのである。

また前記感熱発色層（２）は、酸と反応して発色しうる
染料前駆体と常温で固体ないし半固体の有機または無機
酸とを、適宜のバインダー剤によって均一に分散した状
態で一体層状に固着せしめた約１ｏａ−粗下の層である
。この感熱発色層（２）は、サーマルヘッドから発生す
るジュール熱によって分散状の前記固体ないし半固体の
酸が溶融液化し、前記染料前駆体と発色反応して鮮明な
印字像を形成する・ 染料前駆体としては、フェノチアジン系、フルオラン系
、オーラミン系、トリフェニルメタン系、スピロピラン
系などの゛各種染料前駆体がいずれも好適に用いられる
。

また前記有機または″□無：機酸としては、たとえば安
息香酸、酒石醗、クエン酸、サリチル酸、ステアリン酸
、没食子酸、ビスフェノールＡ、ナフトエ酸、ビロリン
酸、メタリン酸などが好適に用いられる。

なお本発明の熱記録媒体は、一般に市販されている感熱
紙の発色面と反対側の表面に、熱溶融性着色インキ層（
８）を設けることによって製造してもよい。

また、ワックス類または合成樹脂類からなる浸透防止層
形成用の塗布液を予め含浸させた基材を用いて製造した
り、あるいは感熱発色層（２）と基材（１）との間に要
すれば同様の浸透防止層を設けるごとくして製造しても
よい。

つぎに、前述のごとき基材（１）、感熱発色層（２）お
よび熱溶融性着色インキ層（８）からなる本発明の熱記
録媒体を用いてサーマルプリンターにより２枚複写する
ばあいについて説明する。

すなわちＪ（第２図は印字中における本発明の熱記録媒
体と１゛コピーシートの状態を示したもので、（４）は
基材（１）、感熱発色層（２）および熱溶融性着色イン
キ層（８）からなる本発明の熱記録媒体、（６）はコピ
ーシー）、（６）はプラテン、（））は印字パターンの
構成によりＩＸ７．５Ｘ７，７Ｘ９などのドツト素子マ
トリクス状に発熱抵抗素子が配列されたサーマルヘッド
、（８）および（９）はサーマルヘッド（７）にパルス
を印加するための端子、に）は形成されつつある印字像
である・　　　　　　　・熱記録媒体（４）は、その熱
溶融着色インキ層（８）がコピーシート（５）と対向す
るごとく重ね合されて装着されており、熱記録媒体（４
）の感熱発色層（２）はサーマルヘッド（γ）と接し、
！一方＝ビーシート（６）はプラテン（６）と接してい
る。なおコピーシー　）　（５）は通常の紙である。神
子（８）および（９）から印字パターンに対応したパル
スが印加されると、サーマルヘッド（７）は印字パター
ンに応じたドツトがジュール熱を発生する。該ジュール
熱は感熱発色層（２）に伝達し、該感熱発色層（２）中
に分散している固体ないし半固体の有機または無機酸を
融解し、染料前駆体を発色させて印字パターンに応じた
印字像（財）を形成せしめつつ、さらに基材（１）を経
て熱溶融性着色インキ層（８）まで瞬間的に伝達し、該
、インキ層（８）を印字パターンに応じて部分的に溶融
する。

第３図はパルス印加後の状態を示すもので、（１）から
（９）までの符号は第２図の符号と同じものを表わし、
（ロ）は完全に形成された印字像であり、（ロ）は複写
像である。

パルス印加がおわると、サーマルヘッド（７）、熱記録
媒体（４）およびコピーシート（５）−は互いに分離し
た状態となり、そのときに印字パターンに応じて溶融さ
れた熱溶融着色インキ層の部分が基材（１）から剥離し
てコピーシート（６）の上面に転写され、印字パターン
どおりの複写像（財）を形成する。一方、感熱発色層（
２）にお、いては、染料前駆体と有機または無機酸との
発色反応が終了しており、それによって鮮明な印字像０
１）を形成してい・る。

このようにしてパルス印加が繰返され、複写が連続的に
行なわれる。なお、第２図および第３゛図にはコピーシ
ート（５）上に本発明の熱記録媒体（４）を載置して複
写するばあいの使用態様を示したが、コピーシート（５
）が熱伝導性の良好なものであれば逆に熱記録媒体上に
コピーシートを載置するごとくして使用することももち
ろん可能である。

かくして形成された印字像（ロ）は、きわめて鮮明であ
り、容易に読み取ることができる。

また形成された複写像（ロ）は、前述のごとく熱伝導性
物質の働きによって熱溶融性着色インキ層（８）の溶融
転写性が向上せられており、かつ該インキ層（３）が溶
融転写性の良好な１〜１５ｐ／ｍの薄層であるため、コ
ピーシート（５）上に容易に複写像（ロ）を形成するこ
とができ、かつその転写蓋が適量であるから鮮明な複写
像（ロ）かえられる。

しかも熱溶融性着色インキのごとき固彰着色インキを転
写してえられる複写像（財）は、堅牢度が高くかつ容易
に改ざんすることができないという利点を有する。した
がって長期間保管する必要があるばあいには、きわめて
好都合である。

さらに本発明の熱記録媒体は、基材（１）の裏面の平滑
性や熱伝導性が良好であり、かつ感熱発色層（２）中の
有機または無機酸および熱溶融性着色インキ層（８）中
のバインダー剤および柔軟剤の溶融速度がきわめて大で
あるため、通常６／１　ｏｏ。

１　＠　Ｏ（１３ｖｔ、７ｍｍ２）程度の熱パルスで鮮
明な印字像および複写像を形成することができる。した
がって本発明の熱記録媒体は、複写スピードが１秒あた
り約６０文字と速く、従来の感熱紙を２枚重ねて複写す
るばあいの約２倍のスピードで、かつそのすぐれた溶融
転写性のために、きわめて容易に鮮明な印字像を複写す
ることができ、スピードの要求されるサーマルプリンタ
ーなどの熱記録装置による複写にきわめて有用な複写材
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる熱記録媒体の一実施態様を示す
概略拡大部分断面図、第２図および第３図はそれぞれ印
：手中および印字後における本発明の熱記録媒採と・ビ
ーシートの状態を示す概略説明図である。 （図面の主要符号） （１）：基　材 （２）：感熱発色層 （８）：熱溶融性着色インキ層 （４）：熱記録媒体 オー　　　　？

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　裏面がベック平滑間６０〜２００００秒の基材を用
   い、該基材の表面に感熱発色層を設けると共に、基材の
   裏面に熱伝導率６．０Ｘ１０　〜２５　、　ＯＸ　１０
   　　ａａｌ／ａｅａ−ｏｍ−’Ｉ）の粉体状熱伝導性物
   質、バインダー剤としての針入度１０〜３０（２５ａＯ
   ）の固体ロウおよび着色剤からなり、かつ熱伝導率が４
   ×１０　〜１５　Ｘ　Ｉ　Ｑ　　ｏａｌ／ｃｍ−ａ＊か
   旬、粘度（１００°ｏ、Ｂ型粘度社）が２０〜２００ｏ
   Ｐである熱溶融性着色インキ層を設けてなる熱記録媒体
   。 ２　感熱発色層が染料前駆体と固体ないし半固体の酸と
   を分散させた状態でバインダー剤により一体層状に形成
   してなる厚さが約１０μ以下の層である特許請求の範囲
   第１項記載の熱記録媒体。 ３　熱溶融性着色インキ層が粉体状熱伝導性物質１着色
   剤、バインダー剤、柔軟剤からなる厚さが約１〜１５ｔ
   ｐ／ｍ”の層である特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の熱記録媒体。 ４　熱溶融性着色インキ層総量１００重量部に対して、
   熱伝導性物質約２〜３０重量部、着色剤的５〜２５重ｆ
   ｆｉ部、バインダー剤約５〜８５重一部、柔軟剤約５〜
   ６５重量部である特許請求の範囲第３項記載の熱記録媒
   体。 ５　基材の裏面がペック平滑度２００〜１６０００秒で
   ある特許請求の範囲第１項記載の熱記録媒体０ ６　基材が厚さ２０〜６０μで、密一度ｏ、７５〜１．
   〜／ａｍ３の紙である特許請求の範囲第１項記載の熱記
   録媒体。