JP4454639B2 - 単一熱量の熱ヘッドで２色の発色記録が可能な感熱記録紙およびそれを用いる記録方法。 - Google Patents

Description

本発明は、単一熱量を発することができる熱ヘッドで２色の発色記録が可能な感熱記録紙およびそれを用いる記録方法に関する。

上葉紙と下葉紙の２枚が組み合わされた感熱記録紙は知られている。上葉紙の上部から熱ヘッドで熱が印加されると上葉紙表面に情報が記録され、同時に熱が下葉紙にまで伝わって下葉紙の表面にも同じ情報が記録される。そのような上葉紙と下葉紙が組み合わされた感熱記録紙において、下葉紙の記録部分を２色にするという要求が存在する。例えば、黒で発色する領域と赤で発色する領域があれば、黒と赤の発色コントラストをもって、赤の部分に注意を引き付けたり、あるいは記載する情報が異なることを明確にしたりする意味合いが存在する。

一方、そのような２色の発色をさせるためには、下葉紙の感熱発色層を例えば黒に発色する感熱発色層部分と赤に発色する感熱発色層部分を形成することにより領域を分けて形成するようにすれば、それぞれの部分にそれぞれの色が発色することになる。しかしながら、領域を分けて感熱発色層を形成するのは、複雑であると同時に同じ塗装工程を２回行わなければならないという工程的な煩雑さも存在する。

一方、それぞれの色が別々の温度で発色するように感熱記録層を形成して、熱ヘッドから印加する熱量を変化させることにより、２色発色をする方法も存在する。この場合、感熱発色層の塗装は１層であるので上述の感熱発色層の塗布に関する不具合は存在しないが、熱ヘッドが２種類の熱量を発生することになり、熱ヘッドの機械的複雑さが増すと同時に、コストも増大する。また、そのような特殊な熱ヘッドを備えなければ２色発色層が存在しても意味がないことになる。

本発明では、単一熱量の熱ヘッドを用いて、容易に２色発色が可能な感熱記録紙を提供することおよびそれを用いる感熱記録方法を提供する。

すなわち、本発明は上葉紙と下葉紙とが組み合わされ、かつ共に上面から熱を印加することにより発色して記録する感熱記録紙において、該上葉紙の上面にはロイコ染料と顕色剤とを含む感熱記録層を有し、該上葉紙の下葉紙と接する下面には下葉紙の黒色発色が必要な部分にのみ黒色ロイコ染料が塗布されており、該下葉紙の上面は、記録が必要な部分全面に、顕色剤と黒色以外の色のロイコ染料とを含む感熱発色層が形成されていることを特徴とする単一熱量の熱ヘッドで２色の発色記録が可能な感熱記録紙を提供する。

また、本発明は単一熱量を発生する熱ヘッドを用いて感熱記録紙に記録する際に、該感熱記録紙が上葉紙と下葉紙とが組み合わされ、かつ共に上面から熱を印加することにより発色して記録する感熱記録紙であって、該上葉紙の上面にロイコ染料と顕色剤とを含む感熱記録層を有し、該上葉紙の下葉紙と接触する下面には下葉紙の黒色発色が必要な部分にのみ黒色ロイコ染料が塗布されており、該下葉紙の上面は、記録が必要な部分全面に、顕色剤と黒色以外の色のロイコ染料とを含む感熱発色層が形成されているものを用いることによって、下葉紙に黒色記録部分と、黒色以外の色の記録部分とが形成されることを特徴とする単一熱量の熱ヘッドでも２色発色記録を可能にする記録方法を提供する。

本発明によれば、上葉紙と下葉紙を有する感熱記録紙において、下葉紙の上面に顕色剤と黒以外の色のロイコ染料とを含む感熱発色層が形成されており、上葉紙の下葉紙と接する下面には、黒色発色が必要な部分にのみ黒色ロイコ染料が塗布されている。これにより、製造方法自体は下葉紙に関しては全面塗布であり何ら難しい技術は生じない。また上葉紙下面に関しては、位置決めなどが必要でない単色の塗布であるので、それほど難しさは存在しない。また本発明によれば、単一熱量の熱ヘッドで上葉紙から熱を印加すると下葉紙側で異なる色が異なる領域で発色するのみであるので、熱ヘッドに何ら工夫せずとも、２色発色記録が可能となる。

本発明を図面を用いてさらに詳細に説明する。
図１は本発明の感熱記録紙を模式的に説明する断面図である。
図２は本発明の感熱記録紙の黒色発色の状態を模式的に示す断面図である。
図３は本発明の感熱記録紙の黒以外の色（特に、赤色）発色の状態を模式的に示す断面図である。

図１において、上葉紙１および下葉紙２が存在し、上葉紙１の表面には通常の感熱記録層３が存在する。さらにその上には熱ヘッド４が存在し、熱ヘッド４からの熱の印加により感熱記録層３が発色する。

本発明では上葉紙１の下葉紙２と接触する下面には黒色発色が必要な部分と対応する部分に黒色ロイコ染料（図中○で表示）５が塗布されている。下葉紙２の上面には四角（□）で表す顕色剤６と三角（△）で表す黒色以外の色のロイコ染料７（以下、この図においては赤を例にとる）を含む感熱発色層８が塗布されている。黒以外という限定がなされているが、黒やその他の色のロイコ染料が混入されていても、熱ヘッド４から発せられる特定の熱量で発色しなければ、本発明の発色に何も問題は発生しない。

本発明では、図２に示すように熱ヘッド４が黒色発色領域にあって、熱を印加すると黒色ロイコ染料が下葉紙表面の感熱層に転写されて、下葉紙表面の感熱層中に顕色剤と黒色ロイコ染料５が反応して黒の発色が生じる。もちろん、下葉紙２の上面に存在する感熱発色層では赤のロイコ染料７と顕色剤６も反応して赤の発色の同時に起こっているはずであるが、黒色の色が濃度が高いので黒色が発色色相として存在する。

次に、熱ヘッドが黒色ロイコ染料のない部分にあって、熱を印加すると下葉紙２の表面に存在する発色層８の赤色ロイコ染料７と顕色剤６とが反応して赤の発色が形成される。このことにより、黒の発色部分と赤の発色部分が存在することになる。

図１に示したように、赤に発色する部分にはワックス層１０を形成してもよい。ワックス層１０が存在すると熱印加時にワックス層が下葉紙上の感熱層に移行して感熱発色層の発色温度が下がり、赤の発色がより鮮明に起こることになる。ワックス層１０は図１では黒色ロイコ染料５と別の分離した層と形成されているが、これは一態様であって、必要に応じて上葉紙の下面全体にワックス層をまず形成し、次いで黒色ロイコ染料を黒色が必要である部分にのみ塗布する２層構造をとってもよい。

ロイコ染料
感熱記録層および熱転写層に含有されるロイコ染料としては、例えば下記のものが挙げられる。

３,３−ビス（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−６−ジメチルアミノフタリド、３−（４−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）−３−（４−ジメチルアミノフェニル）−６−ジメチルアミノフタリド、３−ジエチルアミノ−７−ジベンジルアミノフルオラン、３−シクロヘキシルアミノ−６−クロロフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−クロロフルオラン、３−ジエチルアミノ−７−クロロフルオラン、３−ジエチアミノ−７−アニリノフルオラン、３−（Ｎ−エチル−Ｎ−イソアミル）アミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−ジエチルアミノ−７−（ｍ−トリフルオロメチルアニリノ）フルオラン、３−（Ｎ−メチル−Ｎ−シクロヘキシル）アミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−ジ（ｎ−ブチル）アミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−ジ（ｎ−ペンチル）アミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−ジエチルアミノ−７−（ｏ−クロロアニリノ）フルオラン、３−ジ（ｎ−ブチル）アミノ−７−（ｏ−クロロアニリノ）フルオラン、３−ジ（ｎ−ブチル）アミノ−７−（ｏ−フルオロアニリノ）フルオラン、３−（Ｎ−エチル−ｐ−トルイジノ）−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−クロロ−７−アニリノフルオラン、３−ピペリジノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３,３−ビス［１−（４−メトキシフェニル）−１−（４−ジメチルアミノフェニル）エチレン−２−イル］−４,５,６,７−テトラクロロフタリド、３,３−ビス［１−（４−メトキシフェニル）−１−（４−ピロリジノフェニル）エチレン−２−イル］−４,５,６,７−テトラクロロフタリド、３,６−ビス（ジメチルアミノ）フルオレン−９−スピロ−３'−（６'−ジメチルアミノ）フタリド、３−（Ｎ−エチル−Ｎ−２−テトラヒドロフルフリルアミノ）−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−（４−ジメチルアミノ）アニリノ−５,７−ジメチルフルオラン等
もちろん、これらに限定されるものではなく、また必要に応じて２種以上を併用することもできる。

ロイコ染料の使用量としては、感熱記録層においては感熱記録層の全固形量に対して５〜３５重量％程度、好ましくは５〜２０重量％程度である。

顕色剤
感熱記録層に含有される顕色剤としては、例えば下記の化合物が挙げられる。

酸性白土、活性白土、アタパルジャイト、ゼオライト、ベントナイト等の酸性の粘土類、４,４'−イソプロピリデンジフェノール、４,４'−シクロヘキシリデンジフェノール、２,４'−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４,４'−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４−ヒドロキシ−４'−イソプロポキシジフェニルスルホン、ビス（３−アリル−４−ヒドロキシフェニル）スルホン、４−ヒドロキシ−４'−メチルジフェニルスルホン、４−ヒドロキ−４'−ベンジルオキシジフェニルスルホン、３,４−ジヒドロキシフェニル−４'−メチルフェニルスルホン、ヒドロキノンモノベンジルエーテル、４−ヒドロキシベンゾフェノン、１,１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタン、１,４−ビス［（４−ヒドロキシフェニル）イソプロピリデン］ベンゼン、４−ヒドロキシ安息香酸ベンジル、ノボラック型フェノール樹脂、フェノール重合体等のフェノール性化合物、４−［２−（ｐ−メトキシフェノキシ）エチルオキシ］サリチル酸亜鉛、４−［３−（ｐ−トリルスルホニル）プロピルオキシ］サリチル酸亜鉛、５−［ｐ−（２−ｐ−メトキシフェノキシエトキシ）クミル］サリチル酸亜鉛、４−オクチルオキシアセチルアミノサリチル酸亜鉛、モノ（またはビスまたはトリスまたはテトラキス）［ポリ（０〜４）［ω−ヒドロ［ポリ（１〜７）α−メチルベンズ］−α−イル］ベンジル］サリチル酸亜鉛、３,５−ジ（α−メチルベンジル）サリチル酸亜鉛等のサリチル酸誘導体の亜鉛塩、Ｎ−ｐ−トリチルスルホニル−Ｎ'−フェニル尿素、４,４'−ビス（ｐ−トリルスルホニルアミノカルボニルアミノ）ジフェニルメタン等の分子内にスルホアミド結合を有する化合物等、もちろん、これらに限定されるものではなく、また必要に応じて２種以上併用することもできる。

顕色剤の使用量としては、感熱記録層の全固形量に対して１０〜５０重量％程度、好ましくは１５〜４０重量％程度である。

なかでも、熱転写受容層には、上記サリチル酸誘導体の亜鉛塩が特に感熱記録性と感圧記録性に優れるので、好ましい。

熱可融性有機化合物
熱転写層には熱可融性有機化合物（ワックス）を含んでもよい。熱可融性有機化合物は、一般に融点が６０〜１５０℃程度、好ましくは６５〜１４０℃程度である有機化合物が使用できる。本発明の熱転写層に含有される熱可融性有機化合物の具体例としては、ジフェノキシエタン、ナフチルベンジルエーテル、シュウ酸ジ−ｐ−メチルベンジルエステル、シュウ酸ジベンジルエステル、ｍ−タ−フェニル等の芳香族化合物、カルナウバワックス、モンタンワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、ステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、ステアリン酸メチル、ステアリン酸アニリド等の高級脂肪族化合物等挙げられる。なかでも、高級脂肪族化合物が感圧記録性に優れ好ましい。これらは１種単独または２種以上組み合わせて使用することができる。

熱可融性有機化合物の使用量としては、熱転写層の全固形量に対して５０〜９７重量％程度、好ましくは４０〜８０重量％程度である。

感熱記録層

感熱記録層は、一般に水を媒体とし、平均粒子径が０．１〜３μｍ程度に微分散されたロイコ染料、顕色剤、接着剤、および必要により増感剤、保存性改良剤等の助剤とを混合攪拌して得られた感熱記録層用塗液を上葉基材シートのおもて面あるいは中葉記録シートのおもて面に、乾燥後に塗布量が２〜７ｇ／ｍ^２程度、好ましくは３〜６ｇ／ｍ^２程度となるように塗布乾燥して形成される。

ロイコ染料と顕色剤との使用割合は、ロイコ染料１００重量部に対して、顕色剤を５０〜５００重量部程度、好ましくは１００〜３００重量部程度であるが、この範囲に限定されるものではない。接着剤の使用量は、感熱記録層１００重量部に対して、１０〜３５重量部程度とすればよい。

接着剤としては、例えばメチルセルロース、メトキシセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、セルロース、完全（部分）ケン化ポリビニルアルコール、アセトアセチル変性ポリビニルアルコール、ケイ素変性ポリビニルアルコール、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、スルホン変性ポリビニルアルコール、デンプンおよびその誘導体、カゼイン、ゼラチン、スチレン／無水マレイン酸共重合体のアルカリ塩、イソ（またはジイソ）ブチレン／無水マレイン酸共重合体のアルカリ塩等の水溶性接着剤、あるいはアクリル系ラテックス、ウレタン系ラテックス、スチレン／ブタジエン系ラテックス等の水分散性接着剤があげられる。

助剤としては、例えばカオリン、炭酸カルシウム、無定形シリカ、酸化チタン、水酸化アルミニウム、焼成カオリン、酸化亜鉛等の顔料、ｍ−タ−フェニル、シュウ酸ジ−ｐ−メチルベンジルエステル、シュウ酸ジ−ｐ−クロロベンジルエステル、テレフタル酸ジベンジルエステル、１−ヒドロキシナフトエ酸フェニルエステル、１,２−ジ−（３−メチルフェノキシ）エタン、１,２−ジフェノキシエタン、１−フェノキシ−２−ナフトキシエタン、ｐ−ベンジルビフェニル等の増感剤、１,１,３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−tert−ブチルフェニル）ブタン、Ｎ,Ｎ'−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン、２,２'−メチレンビス（４,６−ジ−tert−ブチルフェニル）リン酸ソーダ等の保存性改良剤、カルナバワックス、モンタンワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス等のワックス、ステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド等の高級脂肪族系アミド、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の滑剤、蛍光染料、着色染料、界面活性剤、耐水化剤等を添加することもできる。

それぞれの塗布剤を形成した後、所定の塗布塗装器で塗布することにより本発明の感熱記録紙が得られる。

本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。本発明はこれら実施例に限定されるものと解してはならない。

実施例１
下記配合処方を混合することにより、上葉紙上面に形成する感熱発色層用組成物を形成し、エアナイフコーターを用いて塗布量５〜１０ｇ／ｍ^２で塗布する。
成分 重量部
ロイコ染料（山本化成（株）市販品ＯＤＢ−２） １０
顕色剤（日本曹達（株）市販品Ｄ８） ２０
増感剤（大日本インキ化学工業（株）市販品ＨＳ２０４８） ２０
水 ５０

黒色ロイコ染料インクの形成
下記処方のインクを形成し、これを上葉紙下面の黒色発色領域に塗布する。塗布量は６ｇ／ｍ^２であった。
成分 重量部
ベヘン酸 ４０〜５０
パラフィンワックス １０
モンタンワックス ４０
ロイコ染料（山本化成（株）Ｂｌａｃｋ１５） ５〜１０
カルナバワックス ５

赤色発色層
下記処方を混合することにより、赤色発色感熱発色インキを形成し、これを下葉紙上面に塗布量３．０ｇ／ｍ^２で塗布した。
成分 重量部
ロイコ染料（保土谷化学（株）市販品Ｒｅｄ ＤＣＦ） １０
顕色剤（日本曹達（株）市販品Ｄ８） ２０
増感剤（大日本インキ化学工業（株）市販品ＨＳ２０４８） ２０
水 ５０

得られた上葉紙と下葉紙を上葉紙下面の黒色発色層と下葉紙の感熱発色層とが向かい合わせになるように重ねて本発明の感熱発色紙を得た。

これを用いて単一発熱量の熱ヘッドを有する感熱記録装置に充填し、熱量を印加することにより、所定の情報を印字した。その結果、所定の領域の黒と赤の発色層が鮮明に形成された。

本発明の感熱記録紙を模式的に説明する断面図。 本発明の感熱記録紙の黒色発色の状態を模式的に示す断面図。 本発明の感熱記録紙の黒色以外の色（赤）の発色の状態を模式的に示す断面図。

符号の説明

１…上葉紙、２…下葉紙、３…感熱発色層、４…単一熱量の熱ヘッド、５…黒色ロイコ染料層、６…顕色剤、７…黒色以外のロイコ染料（例えば、赤）、８…感熱発色層、１０…ワックス層。

Claims (4)

1. 上葉紙と下葉紙とが組み合わされ、かつ共に上面から熱を印加することにより発色して記録する感熱記録紙において、
   該上葉紙の上面にはロイコ染料と顕色剤とを含む感熱記録層を有し、該上葉紙の下葉紙と接する下面には下葉紙の黒色発色が記録が必要な部分の一部にのみ黒色ロイコ染料が塗布されており、
   該下葉紙の上面は、記録が必要な部分全面に、顕色剤と黒色以外の色のロイコ染料とを含む感熱発色層が形成されており、
   前記上葉紙下面の黒色ロイコ染料が塗布されていない部分に、記録温度で溶解するワックスが塗布されている
   ことを特徴とする単一熱量の熱ヘッドで２色の発色記録が可能な感熱記録紙。
2. 下葉紙の上面に形成される感熱発色層が赤色発色層である請求項１記載の２色発色記録が可能な感熱記録紙。
3. 単一熱量を発生する熱ヘッドを用いて感熱記録紙に記録する際に、該感熱記録紙が上葉紙と下葉紙とが組み合わされ、かつ共に上面から熱を印加することにより発色して記録する感熱記録紙であって、
   該上葉紙の上面にロイコ染料と顕色剤とを含む感熱記録層を有し、該上葉紙の下葉紙と接触する下面には下葉紙の黒色発色が記録が必要な部分の一部にのみ黒色ロイコ染料が塗布されており、
   該下葉紙の上面は、記録が必要な部分全面に、顕色剤と黒色以外の色のロイコ染料とを含む感熱発色層が形成されており、
   前記上葉紙下面の黒色ロイコ染料が塗布されていない部分に、記録温度で溶解するワックスが塗布されている
   ものを用いることによって、下葉紙に黒色記録部分と、黒色以外の色の記録部分とが形成されることを特徴とする単一熱量の熱ヘッドでも２色発色記録を可能にする記録方法。
4. 下葉紙の上面に形成される感熱発色層が赤色発色層である請求項３記載の単一熱量の熱ヘッドでも２色発色記録を可能にする記録方法。

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