JP2965925B2 - 昇華性染料を用いた感熱記録体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はサーマルヘッド等に
より加熱されて、その部分が発色し画像記録を形成する
感熱体において、その画像記録の保存性、さらに特に取
扱い中における記録体自体の安定性に優れた感熱記録体
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】無色ないし淡色のロイコ染料と有機顕色
剤から成る感熱発色層を支持体上に設け、その表面をサ
ーマルヘッド等により加熱して溶融発色させて画像記録
を形成する感熱記録紙が、特公昭43-4160号、特公昭45-
14039号等により広く知られている。このような感熱記
録紙はファクシミリ等の記録材料として、さらにワード
プロセッサー用紙として広く使用されている。しかしな
がらこの種の感熱記録紙は、得られた画像記録が徐々に
薄くなり、甚だしい場合にはその記録が消失してしまう
という重大な欠点を有している。さらにまた、取扱い中
に極めて弱い圧力が加えられた場合、特に擦られた場
合、その摩擦熱によりその部分が発色してしまう欠点を
有しており、得られた画像記録に対する信頼度が極めて
低く感熱記録紙の用途が極めて限定されているのが現状
である。

【０００３】一方この他の感熱記録材料として、顔料、
熱溶融性ワックス、熱可塑性樹脂等から成る感熱記録層
を薄いポリエステルフィルム上に設け、これを対向する
別の記録用紙と組み合わせ、サーマルヘッドの熱により
感熱記録層を記録用紙に転写して画像記録を得る感熱転
写材料が例えば特公昭58-13359号、特公平01-46319号等
により広く知られている。この種の感熱記録材料は、顔
料を用いているため画像記録の安定性、保存性は極めて
優れているが、フィルム上の記録層をこれに組み合わさ
れた上質紙等の記録紙に転写するため、常に感熱転写フ
ィルムと上質紙の２種の材料を必要としコスト高となる
欠点を有しているばかりではなく、転写フィルムにその
転写した画像が残され機密保持の点からも望ましくな
い。

【０００４】さらにまた、例えば、特公昭03-80116号等
に記載されている、顔料を使用することなく、その代わ
りに昇華性染料を使用した昇華性染料転写感熱記録材料
が知られている。ポリエステル、紙等の薄い支持体上に
昇華性染料の層を設け、これに対向する別の用紙の表面
に昇華性染料が染着するポリエステル層を設けた感熱記
録材料であって、顔料層が転写する代わりに、加熱によ
り昇華性染料が昇華して対向する樹脂面に移行、染着し
て画像記録を形成するものである。これらの感熱記録材
料は顔料系の転写感熱記録材料と同様に、常に２種の記
録材料を使用するために極めてコスト高になるばかりで
はなく、使用後に昇華性染料が塗布されたドナーフィル
ムを破棄せねばならず、その操作も極めて煩雑になる欠
点を有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、転写画像で
はなく、同一の用紙表面に簡単、且つ容易に熱画像記録
を得ようとするものであり、更に、得られた画像記録が
徐々に薄くなり、甚だしい場合にはその記録が消失して
しまうという重大な欠点がなく、保存性に極めて優れ、
取扱い中に極めて弱い圧力が加えられた場合、特に擦ら
れた場合でも、その摩擦熱によりその部分が発色してし
まう欠点を全く有さず、その画像記録に対する信頼度が
極めて高く、且つその用途が限定されない感熱記録体を
提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】一般に、昇華性染料は無
色または淡色のものはなく全て着色しており、この昇華
性染料を含有する層を記録用紙紙上に設けた場合、従来
の感熱記録紙のように白色の表面を有する記録紙を得る
ことは極めて困難であった。しかしながら、本発明者ら
はこれについて鋭意検討した結果、昇華性染料の層上
に、昇華性染料によって染色される熱可塑性樹脂と酸化
チタンを含有する層を設けることによって、上質紙と同
様の白色の外観表面を有し、更にサーマルヘッド等によ
る加熱によりその部分が鮮明に発色し、堅牢にして保存
性の極めて優れた感熱記録体を得ることができることを
見い出した。

【０００７】即ち、本発明は、支持体(1)上に昇華性染
料を含有する昇華性染料層(2)を形成し、次いで該昇華
性染料層上に昇華性染料によって染色されるポリエステ
ル樹脂粒子および酸化チタン粒子を重量比率１：１〜
１：５で含有することを特徴とする感熱記録体に関す
る。

【０００８】この種の感熱記録体は従来の感熱紙にみら
れる摩擦による発色汚れは全くなく、記録画像は安定で
消失するような傾向は全く見られない。更に転写感熱記
録材料のように、ドナー転写フィルムと記録紙の２種の
記録材料を組み合わせ、重ね合わせて使用することを全
く必要とせず、極めて安価に、そして容易、簡単な操作
によって感熱画像記録を得ることができるものである。

【０００９】本発明の構成および作用を図１により説明
する。本発明の感熱記録体４は、支持体１、昇華性染料
層２、昇華性染料定着層３から構成されている。支持体
１上に設けられた昇華性染料、または昇華性染料とバイ
ンダーからなる昇華性染料層２をサーマルヘッド６等に
よって部分的に加熱すると、その部分の昇華性染料が昇
華してその上部に設けられた昇華性染料定着層３に移行
する。昇華性染料定着層３は昇華性染料量によって染色
される熱可塑性樹脂、酸化チタン、その他の無機顔料、
バインダーからなり、加熱により昇華移行した昇華性染
料を捕捉し定着する。昇華性染料定着層３は、同時に層
内に含まれる酸化チタン、樹脂粒子、その他の無機顔料
により下層の昇華性染料の色調を隠蔽する作用を合わせ
持っている。加熱より樹脂粒子は容易に軟化し定着層を
一部透明化すると同時に昇華した染料により容易に均一
に染色され、解像力、保存性の優れた熱画像記録５を形
成する。同時に上記定着層３は昇華性染料の保護層とし
ての作用を有し、取扱い中の摩擦等による記録体の発色
を完全に防止する役目を果たしているのである。

【００１０】本発明に用いられる昇華性染料としては、
50℃以上で昇華あるいは気化する染料であって、主に分
散染料、油溶性染料など熱転写記録材料、熱転写捺染等
に使用される昇華性染料、例えば、C.I.ディスパースイ
エローの1、3、8、9、16、41、54、60、77、116等；C.
I.ディスパースレッドの1、4、6、11、15、17、55、5
9、60、73、83等；C.I.ディスパースブルーの3、14、1
9、26、55、60、64、72、99、108等；C.I.ソルベントイ
エローの77、116等；C.I.ソルベントレッドの23、25、2
7等；C.I.ソルベントブルーの36、83、105等を使用する
ことができる。当然これらの昇華性染料は単独で、また
は色調調整のためにこれらの２種以上の混合物として使
用することができる。

【００１１】昇華性染料層２は上記の昇華性染料を溶
媒、例えばトルエン、ヘキサン、メチルエチルケトン、
酢酸エチル、メチルアルコール、エチルアルコール等に
溶解あるいは微分散して、バインダー、例えばポリ塩化
ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラール、酢酪
酸セルロース、ポリアミド、ポリアクリル酸エステル、
ポリスチレン、天然ゴム、合成ゴム等、あるいはこれら
の２種以上の混合物を用い、更に必要に応じ無機顔料を
添加して、支持体上に溶媒塗布され、乾燥される。更
に、ポリビニルアルコール、スチレン-ブタジエンラテ
ックス、アクリレートエマルション等の水性バインダー
と共に昇華性染料を水溶液中に微分散して塗布してもよ
い。

【００１２】昇華性染料層２は、一般に上記の昇華性染
料溶液または分散液を支持体であるフィルムまたは薄い
上質紙上に、ワイヤーバー、エアーナイフ、ロール、グ
ラビアスクリーンコーティングなどの方法により塗布さ
れた後、乾燥される。昇華性染料の塗布量は一般に乾燥
重量で約0.05〜5g/m²であり、望ましくは2.0〜3.0g/m²
である。

【００１３】支持体１としては、通常の上質紙、コンデ
ンサーペーパー、ポリエステルフィルム、ポリエチレン
ナフタレートフィルム、ポルスルホンフィルム、ポリイ
ミドフィルム、セロファン等が用いられる。望ましくは
通常の上質紙、コ−ト紙、あるいはポリエステルフィル
ムである。また必要に応じ、支持体中への昇華性染料の
浸透を防止するため、あるいは昇華性染料層の接着を改
良するために水溶解性あるいは、有機溶剤溶解性の樹脂
を用いて下塗りアンカーコート層を形成してもよい。

【００１４】昇華性染料定着層３に用いられる昇華性染
料によって染色される樹脂としては、一般に入手可能の
各種熱可塑性樹脂を用いることができるが、染着性の点
から特にポリエステル樹脂を用いることが好ましい。昇
華性染料定着層内において、これらの樹脂は粒子状に微
分散された形で存在する。しかしながら昇華性染料を捕
捉する点からその表面積が大きい方が特に有利であり、
好ましくは微粒子状に分散されたポリエステル樹脂分散
液が用いられる。更に、下部の昇華性染料層２から昇華
してくる昇華性染料を容易に捕捉し染色される為には、
サーマルヘッドの熱により容易に軟化することが好まし
く、比較的低分子量のポリエステル樹脂が特に望まし
い。好ましい例としては粒子径10μm以下を有し、且つ1
00℃以下のガラス転移温度、融点を有するポリエステル
樹脂の分散液を用いて本発明の昇華性染料定着層を形成
することが特に好ましい。この目的に適するポリエステ
ル樹脂分散液としては各種ポリエステル分散液が市販さ
れているが、例えば、日本合成化学株式会社製の水性ポ
リエステル分散液（商品名ポリエスタ−）がある。この
水性ポリエステル分散液はガラス転移温度57℃を有する
ポリエステル樹脂の20％分散液体であり、その粒子径は
約５μmである。

【００１５】本発明に用いられる酸化チタンは、第１層
に含まれる着色した昇華性染料を隠蔽し、白色表面を有
する感熱記録体を得る目的で使用するものであって、こ
の目的のためには一般に市販されているアナターゼまた
はルチルタイプのいずれの酸化チタンも用いることがで
きる。一般に酸化チタンは粒子径約0.2〜0.5μmを有し
ているが、特に0.2〜0.5μmの範囲の酸化チタンである
ことが望ましい。昇華性染料の定着用樹脂と酸化チタン
の比率は、一般に重量で１：１〜１：５、特に好ましく
は１：２〜１：３の範囲で用いられる。

【００１６】必要に応じて、この染料定着層に酸化チタ
ン以外の無機顔料を使用してもよい。昇華性染料定着層
の表面は直接サーマルヘッドに接触して加熱されるた
め、いわゆるスティッキングと呼ばれるサーマルヘッド
と記録体表面の間の溶融冷却に伴う瞬間的な接着現象が
発生する場合がある。一般に、この現象は通常の感熱記
録体に顕著に発生するが、これを防止する目的で酸化チ
タン以外の無機顔料を使用してもよい。この種の無機顔
料としては、通常紙加工の分野で用いられる無機顔料、
例えばクレー、タルク、シリカ、炭酸マグネシウム、ア
ルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硫
酸バリウム、カオリン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、酸
化アルミニウム等を使用することができる。

【００１７】更に、本発明において、サーマルヘッド等
による加熱により、ポリエステル樹脂等の定着用樹脂が
熱溶融し、その部分の昇華性染料定着層が透明化する事
が特に好ましく、この目的の為には、アエロジルの商品
名で製造販売されている結晶性微粉末シリカ（日本アエ
ロジル(株)製）を用いることが特に好ましい。

【００１８】酸化チタン、無機顔料、および/またはア
エロジルを、バインダーを溶解した水溶液中に加え、ア
トライター等により微分散し、その後に水性ポリエステ
ル分散液を添加し撹拌して、昇華性染料定着液を調製す
る。このバインダーとしてはポリエステル樹脂の他にポ
リビニルアルコール、ポリアクリルアミド、澱粉、ゼラ
チン、メチルセルロース、ポリビニルピロリドン等の通
常の水溶性の樹脂は全て使用できるが、好ましくはポリ
エステルが用いられる。得られた塗布液を、先に塗布し
た昇華性染料層の上にワイヤーバー、エアナイフ、ロー
ル、グラビアスクリーンコーティングによって塗布し、
乾燥する。昇華性染料定着層の塗布量は、乾燥後約１g/
m²〜10g/m²の範囲が好ましく、特に好ましくは３g/m²〜
５g/m²の範囲である。

【００１９】更に本発明において、ロイコ染料感熱紙に
用いられる増感剤（熱可融性物質）を用いて、発色熱エ
ネルギー感度を調節することができる。ロイコ染料感熱
紙に用いられる増感剤としては、シュウ酸ジベンジル、
ステアリン酸アミド、ステアリン酸メチレンビスアミ
ド、2,2'-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノー
ル)、4,4'-ブチリデンビス(6-t-ブチル-3-メチルフェノ
ール)、4,4'-エチレンジオキシ-ビス-安息香酸ジフェニ
ルエステル等、既に多くの物質が公知であり、これらの
物質を適宜選択して用いることができ、例えば特公平6-
431号公報、特開平2-9680号公報、特開平2-1362号公
報、特公昭51-37542号公報等に数多く例示されており、
その記載をここに引用する。

【００２０】これら増感剤を、該昇華性染料層(2)及び/
又は昇華性染料定着層(3)に微粒子化して含有せしめる
ことができ、その種類及び量を適宜選択することによ
り、昇華定着して発色する温度をコントロールすること
ができる。

【００２１】

【実施例】本発明を以下の実施例によって更に具体的に
説明する。

【００２２】（実施例１） 下記の組成から成る(a)昇華性染料層塗工液、および(b)
昇華性染料定着層塗工液を調製した。40g/m²の原紙上に
0.15mmのワイヤーバーを用い、第１層として(a)液を塗
布し、熱風を当てて乾燥した。次いで十分に乾燥した
後、第２層として(b)液をその上に重層して0.25mmのワ
イヤーバーを用いて同様に塗布し、乾燥して黄色に発色
する感熱記録体を得た。 (a)昇華性染料層塗工液 重量部 トルエン 400 メチルエチルケトン 400 デンカビニ−ル #1000AKT(注1) 100 カヤセット Yellow-AG(注2) 40 アエロジル #200(注3) 30 (b)昇華性染料定着層塗工液 重量部 水性ポリエステル樹脂(注4) 700 酸化チタン 300 アエロジル #200 20

【００２３】（実施例２） 下記の塗工液を調製し、実施例１と同様の操作を行っ
て、青色に発色する感熱記録体を得た。 (a)昇華性染料層塗工液 重量部 トルエン 400 メチルエチルケトン 400 デンカビニ−ル #1000AKT 100 カヤセット Blue-FR(注5) 40 シュウ酸ジベンジル 20 アエロジル #200 30 酸化チタン 20 (b)昇華性染料定着層塗工液 重量部 水性ポリエステル樹脂 700 酸化チタン 300 アエロジル #200 20

【００２４】（実施例３） 下記の塗工液を調製し、実施例１と同様の操作を行っ
て、赤色に発色する感熱記録体を得た。 (a)昇華性染料層塗工液 重量部 トルエン 400 メチルエチルケトン 400 デンカビニ−ル #1000AKT 100 ＭＳマゼンタ ＶＰ(注6) 40 アエロジル #200 30 酸化チタン 20 (b)昇華性染料定着層塗工液 重量部 水性ポリエステル樹脂 700 ステアリン酸アミド 40 酸化チタン 300 アエロジル #200 20

【００２５】(注1)デンカビニ−ル #1000AKT;電気化学
工業株式会社製、ポリビニル樹脂 (注2)カヤセット Yellow-AG ;日本化薬株式会社製、
黄色昇華性染料 (注3)アエロジル #200 ;日本アエロジル株式会
社製、微粉末シリカ (注4)水性ポリエステル樹脂 ;日本合成化学株式会社
製、20％水溶液 (注5)カヤセット Blue-FR ;日本化薬株式会社製、
青色昇華性染料 (注6)ＭＳマゼンタＶＰ ;三井東圧染料株式会社
製、赤色昇華性染料

【００２６】

【発明の効果】実施例１では黄色、実施例２では青色、
そして実施例３では赤色の鮮明な感熱記録が、日本電気
株式会社製サーマルプリンターPW-PR01-02により得るこ
とができた。更に得られた記録画像は時間経過によって
も変化することなく保存性に優れており、また爪などで
記録体の表面を擦っても発色する事は全くなかった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による感熱記録体の構成図である。

【符号の説明】

１ … 支持体 ２ … 昇華性染料層 ３ … 昇華性染料定着層 ４ … 感熱記録体 ５ … 記録画像 ６ … サ−マルヘッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−286270（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−228062（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−71389（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−229084（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−139490（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−276833（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−217291（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−80288（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−347691（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−106997（ＪＰ，Ａ) 特公 昭48−39183（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41M 5/26 - 5/38

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体(1)上に昇華性染料を含有する昇
   華性染料層(2)を形成し、次いで該昇華性染料層上に昇
   華性染料によって染色されるポリエステル樹脂粒子およ
   び酸化チタン粒子を重量比率１：１〜１：５で含有する
   ことを特徴とする感熱記録体。
2. 【請求項２】 該昇華性染料層(2)が、更に増感剤を含
   有することを特徴とする請求項１記載の感熱記録体。
3. 【請求項３】 該昇華性染料定着層(3)が、更に増感剤
   を含有することを特徴とする請求項１記載の感熱記録
   体。
4. 【請求項４】 該支持体(1)が、紙またはポリエステル
   フィルムである請求項１記載の感熱記録体。