(57)【要約】【課題】感熱発色層の光定着における定着効率を向上させたカラー感熱記録紙を提供する。【解決手段】ＭＣ中間層８は、ゼラチンなどからなるバインダ１１と、光散乱体として用いられるマイクロカプセル１２とから構成されている。マイクロカプセル１２は、ＵＶ−Ａ光（３２０ｎｍ〜４００ｎｍ）に対する屈折率がバインダ１１の屈折率以上のものが用いられている。また、マイクロカプセル１８の直径及び最近接間距離が３６０〜４００ｎｍになるように構成されている。さらに、バインダ１１及びマイクロカプセル１２は可視光線の光吸収率が５％以下となるように構成されている。このように構成することにより、ＭＣ中間層８で３６０〜４００ｎｍ波長の紫外線を選択的に反射させることができる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上に異なる色に発色する少なくとも３種類の感熱発色層が積層されており、上層の２つの感熱発色層には熱記録が行われた後特定の波長域をもつ定着光源によって光定着が行われるカラー感熱記録紙において、
前記各感熱発色層の層間に設けられた中間層に、ＵＶ−Ａ光に対する屈折率が、前記中間層を構成する媒質の屈折率以上である光散乱体を、前記光散乱体の直径及び最近接間距離が前記定着光源の波長域とほぼ等しくなるように含有させたことを特徴とするカラー感熱記録紙。
【請求項２】
前記媒質及び前記光散乱体の可視光に対する光吸収率が共に５％以下であることを特徴とする請求項１記載のカラー感熱記録紙。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光定着が行われるカラー感熱記録紙に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
支持体上に、シアン、マゼンタ、イエローの感熱発色層が順に積層され、下層の感熱発色層ほど熱感度が低く、またイエロー感熱発色層とマゼンタ感熱発色層とに対しては、それぞれ特有な波長域の紫外線による定着性が付与されたカラー感熱記録紙がある。このカラー感熱記録紙を使用するカラー感熱プリンタでは、カラー感熱記録紙を往復搬送する間に、サーマルヘッドを圧接させて各感熱発色層に熱記録を行う。各感熱発色層への熱記録後には、光定着器で紫外線を照射し、下層の感熱発色層への熱記録時に上層の感熱発色層が発色しないように定着している。
【０００３】
高品位なプリントの条件として、画像のコントラストが高いことや、画像の周囲の余白や未記録部分の白色度が高いことが求められるため、シアン感熱発色層や支持体に蛍光増白剤を含有させ、カラー感熱記録紙の地色の白色度を高めることが行われている。
【０００４】
一方、光のバンドギャップ効果と呼ばれる光学現象が光機能デバイスへの応用の観点から注目されている。これは、光吸収率が十分小さい媒体及び光散乱体とからなる光制御層において、光散乱体の屈折率を媒体の屈折率よりも大きくなるようにし、また光散乱体の直径及び最近接間距離を入射光の波長程度となるように構成することにより、光制御層に進入しようとする入射光がすべて反射される現象であり、例えば特許文献１に開示されているように反射型液晶表示装置に利用できることが知られている。特許文献１の反射型液晶表示装置では、光制御層に含有される直径が４００〜７００ｎｍの光散乱体の屈折率を表裏で変化させ、光散乱体に電圧を印加して高屈折率面と低屈折率面とを回転制御することにより入射する可視光に対して反射及び透過の制御を行っている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−４３８４９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記カラー感熱記録紙では、シアン感熱発色層及び支持体に含有されている蛍光増白剤が、マゼンタ感熱発色層の光定着時に紫外線を吸収してしまうために、定着効率が低下して定着不良が発生してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためのものであり、感熱発色層の光定着における定着効率を向上させたカラー感熱記録紙を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明のカラー感熱記録紙は、各感熱発色層の層間に設けられた中間層に、ＵＶ−Ａ光に対する屈折率が、中間層を構成する媒質の屈折率以上である光散乱体を、光散乱体の直径及び最近接間距離が定着光源の波長域とほぼ等しくなるように含有させたことを特徴とする。なお、媒質及び光散乱体の可視光に対する光吸収率が共に５％以下であることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を実施したカラー感熱記録紙の層構造を示す説明図である。カラー感熱記録紙２は、支持体３の上に、シアン感熱発色層４，マゼンタ感熱発色層５，イエロー感熱発色層６，保護層７を順次層構成したものである。さらに、シアン感熱発色層４とマゼンタ感熱発色層５の間にはＭＣ中間層８が、マゼンタ感熱発色層５とイエロー感熱発色層６の間にはＹＭ中間層９がそれぞれ層構成されている。各感熱発色層４〜６は、熱記録される順番に表面から層構成されている。支持体３には、不透明なコート紙又はプラスチックフイルム等が用いられる。
【００１０】
シアン感熱発色層４は、電子供与性染料前駆体が封入された熱応答性マイクロカプセルと電子受容性化合物とをゼラチン等からなるバインダ中に混合して塗布液を調製し、支持体３の上に塗布して乾燥させたものである。熱記録が行われるとマイクロカプセルが破壊され、電子受容性化合物がマイクロカプセルに浸透し、電子供与性染料前駆体と結合してシアンに発色する。
【００１１】
マゼンタ感熱発色層５は、最大吸収波長が約３８０ｎｍであり、図２に示す吸光特性を持つジアゾニウム塩化合物を封入した熱応答性マイクロカプセルと、カプラーとをゼラチンなどからなるバインダ中に混合して塗布液を調製し、ＭＣ中間層８の上に塗布して乾燥させたものである。熱記録が行われるとマイクロカプセルが破壊され、ジアゾニウム塩化合物とカプラーとが結合してマゼンタに発色する。このマゼンタ感熱発色層５は、３６０〜４００ｎｍの波長域を持つ近紫外線が照射されるとジアゾニウム塩化合物が光分解され、発色能力が失われる。
【００１２】
イエロー感熱発色層６は、マゼンタ感熱発色層５とほぼ同様の構成であるが、最大吸収波長が約４３０ｎｍであり、図２に示す吸光特性を持つジアゾニウム塩化合物と、これと反応してイエローに発色するカプラーとが用いられている。また、イエロー感熱発色層６は、４２５〜４６５ｎｍの波長域を持つ青紫光によって発色能力が失われる。
【００１３】
また、シアン感熱発色層４及び支持体３には、蛍光増白剤が含有されている。この蛍光増白剤は、カラー感熱紙２の余白部分や未発色部分の白色度を向上させるために用いられるが、図２に示すように最大吸収波長を約３５０ｎｍとして、３２０〜３８０ｎｍの波長域に対して吸光特性を持っている。
【００１４】
図３は、本発明を実施したＭＣ中間層を示す説明図である。ＭＣ中間層８は、ゼラチンなどからなるバインダ１１と、光散乱体として用いられるマイクロカプセル１２とから構成されている。マイクロカプセル１２は、ＵＶ−Ａ光（３２０ｎｍ〜４００ｎｍ）に対する屈折率がバインダ１１の屈折率以上のものが用いられている。また、マイクロカプセル１８の直径及び最近接間距離が３６０〜４００ｎｍになるように構成されている。さらに、バインダ１１及びマイクロカプセル１２は可視光線の光吸収率が５％以下となるように構成されている。なお、マイクロカプセル１２の直径をそろえることは従来技術で容易に可能であり、バインダ１１中のマイクロカプセル１２の密度を上げることによりマイクロカプセル１２の最近接間距離がマイクロカプセル１２の直径と近似するため、低コストで本発明を実施することができる。なお、図３ではマイクロカプセル１２を１層として表示しているが、これは多層であってもよい。
【００１５】
本発明は、光のバンドギャップ効果と呼ばれる光学現象を利用している。これは、光吸収率が十分小さい媒体及び光散乱体とからなる光制御層において、光散乱体の屈折率を媒体の屈折率よりも大きくなるようにし、また光散乱体の直径及び最近接間距離を入射光の波長程度となるように構成することにより、光制御層に進入しようとする入射光がすべて反射される現象である。
【００１６】
図４は、反射光ピーク波長の光散乱体の直径及び最近接間距離依存性を示す図である。この図からわかるように、反射光ピーク波長は、光散乱体の直径及び最近接間距離にほぼ等しい。したがって、光散乱体の直径及び最近接間距離を一定にすることにより特定波長の光を選択的に反射させることができる。本発明では、ＭＣ中間層８に含有されるマイクロカプセル１８の直径及び最近接間距離がＵＶ−Ａに属する３６０〜４００ｎｍになるように構成することにより、ＭＣ中間層８で３６０〜４００ｎｍ波長の近紫外線を選択的に反射させる。
【００１７】
図５は、上記カラー感熱記録紙を使用するカラー感熱プリンタの構成を示す概略図である。このカラー感熱プリンタには、長尺のカラー感熱記録紙２をロール状に巻いた記録紙ロール１５が用いられる。記録紙ロール１５は、外周に当接された給紙ローラ１６によって回転され、カラー感熱記録紙２の送り出しと巻き戻しとが行なわれる。
【００１８】
記録紙ロール１５の送出し方向の下流側には、カラー感熱記録紙２を挟み込んで搬送する搬送ローラ対１８が配置されている。この搬送ローラ対１８は、搬送用モータに回転駆動されるキャプスタンローラ１９と、このキャプスタンローラ１９に圧接するピンチローラ２０とからなり、カラー感熱記録紙２を図中右方の送出し方向と、図中左方の巻戻し方向とに往復搬送する。
【００１９】
給紙ローラ１６と搬送ローラ対１８との間には、サーマルヘッド２３とプラテンローラ２４とが、カラー感熱記録紙２の搬送経路を挟み込むように配置されている。サーマルヘッド２３は、アルミニウム等の熱伝導性の高い材質で形成されたヘッド基板２５と、このヘッド基板２５に設けられた発熱素子アレイ２６とからなる。発熱素子アレイ２６は、多数の発熱素子がカラー感熱記録紙２の搬送方向と直交する方向にライン状に設けられてなる。
【００２０】
プラテンローラ２４は、発熱素子アレイ２６に対面する位置で搬送経路の上方に配置されている。プラテンローラ２４は、カラー感熱記録紙２の搬送に応じて従動回転して、カラー感熱記録紙２と発熱素子アレイ２６との摺接を補助する。このプラテンローラ２４は、図示しないシフト機構によって、サーマルヘッド２３に圧接する位置と、サーマルヘッド２３から離れる退避位置との間で移動される。
【００２１】
搬送ローラ対１８の送出し方向の下流側には、光定着器を構成するイエロー用定着ランプ２８と、マゼンタ用定着ランプ２９とが配置されている。イエロー用定着ランプ２８は、発光ピークが４４５ｎｍの青紫光を放射して、カラー感熱記録紙２のイエロー感熱発色層６を定着する。マゼンタ用定着ランプ２９は発光ピークが３６５ｎｍの近紫外線を放射してマゼンタ感熱発色層５を定着する。
【００２２】
イエロー用定着ランプ２８の送出し方向の下流側には、長尺のカラー感熱記録紙２を記録エリアごとにカットするカッター３１が設けられている。カッター３１の下流側には、カラー感熱記録紙２を挟み込んで排紙口３３から排出する排紙ローラ対３４が設けられている。
【００２３】
次に上記実施形態の作用について説明する。カラー感熱プリンタにおいてプリント開始操作がなされると、図示しない搬送モータの駆動により給紙ローラ１６が回転を開始する。給紙ローラ１６は、図中反時計方向に回転して、記録紙ロール１５からカラー感熱記録紙２を送り出す。記録紙ロール１５から送り出されたカラー感熱記録紙２は、送出し方向の下流側に配置されているサーマルヘッド２３とプラテンローラ２４との間と、搬送ローラ対１８のピンチローラ２０とキャプスタンローラ１９との間に送り込まれる。
【００２４】
図示しないセンサにより、カラー感熱記録紙２が搬送ローラ対１８のピンチローラ２０とキャプスタンローラ１９との間を通過したことが検出されると、ピンチローラ２０をキャプスタンローラ１９から離れる位置に移動させていたカムやソレノイド等からなるシフト機構の駆動が停止され、ピンチローラ２０はバネの付勢によってキャプスタンローラ１９との間にカラー感熱記録紙２を挟み込む。
【００２５】
搬送ローラ対１８のキャプスタンローラ１９は、図示しない搬送モータによって図中反時計方向に回転され、カラー感熱記録紙２を記録紙ロール１５から引き出して送出し方向に搬送する。プリント１枚分の長さだけカラー感熱記録紙２が送出し方向に搬送されると、搬送ローラ対１８によるカラー感熱記録紙２の搬送がいったん停止される。
【００２６】
カラー感熱記録紙２の搬送停止後、プラテンローラ２４が下降してサーマルヘッド２３との間でカラー感熱記録紙２を挟み込む。次いで、搬送ローラ対１８は、給紙時の搬送速度よりも遅い印画用の搬送速度でカラー感熱記録紙２を巻戻し方向に向けて搬送する。カラー感熱記録紙２の記録エリアの記録紙ロール側が発熱素子アレイ２６に達すると、サーマルヘッド２３は発熱素子アレイ２６を発熱させ、イエロー感熱発色層にイエロー画像を熱記録する。
【００２７】
このイエロー画像の熱記録では、発熱素子アレイ２６から与えられる熱エネルギーによってイエロー感熱発色層６内のマイクロカプセルが破壊され、ジアゾニウム塩化合物とカプラーとが結合してイエローに発色する。
【００２８】
イエロー画像の熱記録終了後、搬送ローラ対１８は一旦停止後、カラー感熱記録紙２の記録エリアの記録紙ロール側がイエロー用定着ランプ２８に対面するまで送出し方向へ搬送する。その後、搬送ローラ対１８による送出し方向への搬送が停止され、プラテンローラ２４が上昇してカラー感熱記録紙２の挟み込みが解除される。搬送ローラ対１８は、カラー感熱記録紙２を巻戻し方向に向けて搬送する。
【００２９】
カラー感熱記録紙２の巻戻し方向への搬送中に、イエロー用定着ランプ２８が点灯され、カラー感熱記録紙２の記録エリアに４４５ｎｍの青紫光が照射される。これにより、イエロー感熱発色層６中のジアゾニウム塩化合物が光分解されて定着される。
【００３０】
カラー感熱記録紙２の記録エリアの記録紙ロール側が発熱素子アレイ２６に達すると、プラテンローラ２４とサーマルヘッド２３とがカラー感熱記録紙２を挟み込み、マゼンタ感熱発色層５にマゼンタ画像を熱記録する。マゼンタ画像の熱記録中にイエロー感熱発色層４の定着が完了し、イエロー用定着ランプ２８が消灯される。マゼンタ画像の熱記録後にカラー感熱記録紙２は、巻戻し方向への搬送がいったん停止される。
【００３１】
イエロー画像の熱記録と同様に、マゼンタ感熱発色層５にマゼンタ画像が熱記録され、マゼンタ用定着ランプ２９によって定着される。マゼンタ感熱発色層５の定着では、マゼンタ用定着ランプ２９から放射された紫外線がＭＣ中間層８まで到達する。しかし、ＭＣ中間層８では、マイクロカプセル１２による光のバンドギャップ効果により、３６０〜４００ｎｍの波長域の紫外線がすべてマゼンタ感熱発色層５に反射され、ＭＣ中間層８の下層に位置するシアン感熱発色層４及び支持体３に含有される蛍光増白剤に３６０〜４００ｎｍの波長域の紫外線が吸収されることがないため、マゼンタ感熱発色層５の定着効率が向上する。
【００３２】
また、ＭＣ中間層８では蛍光増白剤を励起するために必要な３４０〜３６０ｎｍの波長域の紫外線は透過するため、蛍光増白剤の効果を低減させることがなく、カラー感熱記録紙２の地色の白色度を高めることができる。さらに、ＭＣ中間層８では画像観察用の可視光線も透過するため、可視光線の反射による観察画像の画質の劣化を避けることができる。さらに、ＭＣ中間層８で３８０〜４００ｎｍの波長域を持つ青紫光を反射するため、ホワイトバランスを保つために支持体に添加している群青顔料を減らすことができるメリットもある。
【００３３】
マゼンタ画像の熱記録が完了すると、同様に、シアン感熱発色層４への熱記録とマゼンタ感熱発色層５への定着が行なわれる。シアン感熱発色層４への熱記録が終了すると、カラー感熱記録紙２が送出し方向に搬送され、排紙ローラ対３４に挟み込まれる。
【００３４】
カラー感熱記録紙２の記録エリアの記録紙ロール側がカッター３１に到達すると、カッター３１がカラー感熱記録紙２を切断し、シート状のカラープリントを作成する。カラープリントは、排紙ローラ対３４によって排紙口３３からプリント外に排出される。
【００３５】
なお、上記実施形態ではＭＣ中間層に本発明を適用したが、本発明をＹＭ中間層に適用することもできる。この場合、マイクロカプセルの直径及び最近接間距離が例えば４２５〜４６５ｎｍになるように構成すれば、イエロー感熱発色層への光定着に用いられる４２５〜４６５ｎｍの波長域を持つ近紫外線をＹＭ中間層で反射させることができ、イエロー感熱発色層の定着効率を向上させることができる。
【００３６】
上記実施形態ではカラー感熱プリンタに用いられるカラー感熱記録紙に本発明を適用したが、本発明はレーザー露光、熱現像、光定着を行うカラー感熱記録紙を用いる他のプリント方式に適用することもできる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のカラー感熱記録紙によれば、光定着時に蛍光増白剤に紫外線が吸収されることがないため、感熱発色層の定着効率を向上させることができる。また、蛍光増白剤を励起するために必要な波長域の紫外線を透過させることができるため、カラー感熱記録紙の地色の白色度を高めることができる。さらに、画像観察用の可視光線を透過させることができるため、可視光線の反射による観察画像の画質の劣化を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラー感熱記録紙の層構造を示す説明図である。
【図２】蛍光増白剤及び光定着が行われる感熱発色層の吸光特性を示す図である。
【図３】ＭＣ中間層の概略断面図である。
【図４】反射光ピーク波長の光散乱体の直径及び最近接間距離依存性を示す図である。
【図５】カラー感熱プリンタの構成を示す概略図である。
【符号の説明】
２  カラー感熱記録紙
３  支持体
４  シアン感熱発色層
５  マゼンタ感熱発色層
８  ＭＣ中間層
１１  バインダ
１２  マイクロカプセル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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