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JP2004058660A - Thermoreversible recording medium, thermoreversible recording label, thermoreversible recording member, image processing apparatus and image processing method - Google Patents

Thermoreversible recording medium, thermoreversible recording label, thermoreversible recording member, image processing apparatus and image processing method Download PDF

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JP2004058660A
JP2004058660A JP2003158638A JP2003158638A JP2004058660A JP 2004058660 A JP2004058660 A JP 2004058660A JP 2003158638 A JP2003158638 A JP 2003158638A JP 2003158638 A JP2003158638 A JP 2003158638A JP 2004058660 A JP2004058660 A JP 2004058660A
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坂田 良子
Yoshihiko Hotta
堀田 吉彦
Hironori Kuboyama
久保山 浩紀
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  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)

Abstract

【課題】処理速度が速く、サーマルヘッドを用いてミリ秒単位の極小時間加熱した場合でも、十分に画像を消去することができ、画像形成経時後に、消去エネルギーが変化せず十分な消去性を維持し、高温で長時間放置しても保存性、コントラスト、視認性等に優れた画像を形成可能な熱可逆記録媒体等の提供。
【解決手段】樹脂と有機低分子化合物とを含み、温度に依存して透明度が可逆的に変化する感熱層を有し、(1)該感熱層におけるガラス転移温度変化が−10〜5℃で、かつ透明化温度幅が30℃以上、(2)前記樹脂がアクリルポリオール樹脂を含み、かつ前記感熱層におけるガラス転移温度変化が−10〜5℃、(3)前記樹脂がアクリル樹脂を含み、かつ前記感熱層における透明化温度幅が40℃以上、(4)前記樹脂がアクリルポリオール樹脂を含み、かつ前記感熱層における透明化温度幅が30℃以上、のいずれかである熱可逆記録媒体。
【選択図】    図1
[PROBLEMS] To sufficiently erase an image even when heating is performed using a thermal head for a very short time in the order of milliseconds, and to achieve sufficient erasability without changing erasing energy after image formation. Provided is a thermoreversible recording medium or the like which can maintain an image even when left at a high temperature for a long period of time to form an image having excellent storability, contrast, and visibility.
A heat-sensitive layer containing a resin and an organic low-molecular-weight compound and having a transparency that reversibly changes depending on the temperature is provided. (1) The heat-sensitive layer has a glass transition temperature change of -10 to 5 ° C. And a transparency temperature range of 30 ° C. or more, (2) the resin contains an acrylic polyol resin, and the glass transition temperature change in the heat-sensitive layer is −10 to 5 ° C., (3) the resin contains an acrylic resin, And (4) a thermoreversible recording medium in which the resin contains an acrylic polyol resin and the transparentization temperature range in the heat-sensitive layer is 30 ° C. or more.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リライタブルなポイントカード等の用途に好適であり、視認性に優れた画像の形成及び消去を迅速に行うことができる熱可逆記録媒体、並びに、該熱可逆記録媒体を用いた、熱可逆記録ラベル、熱可逆記録部材、画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
熱可逆記録媒体は、温度に依存して透明度が可逆的に変化する感熱層を有し、任意のタイミングでかつ容易に画像の形成と消去とを行うことができることから、リライタブルなポイントカード等として、近年急速に普及してきている。そして、近時、該熱可逆記録媒体としては、その記録装置の小型化や低価格化を図る観点から、特別な画像消去手段を要せず一つのサーマルヘッドのみで画像の形成及び消去が可能であり、オーバーライト可能なものの開発が望まれている。
【0003】
ところで、従来より、前記熱可逆記録媒体として知られているものとしては、例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体等の樹脂中に高級脂肪酸等の有機低分子化合物を分散させたものなどがある(特許文献1参照)。しかし、従来の熱可逆記録媒体の場合、透明性(透光性)を示す温度範囲幅(以下「透明化温度幅」と称することがある)が2〜4℃と狭いため、透明性(透光性)や白濁性(遮光性)を利用して画像を形成する際の温度制御が容易ではないという問題がある。このため、前記有機低分子化合物として、高級脂肪酸と脂肪族ジカルボン酸との混合物を用いることにより、透明化温度幅を20℃前後まで広げて画像を消去(透明化)することが提案されている(特許文献2〜3参照)。しかしながら、ここでは、ヒートローラや熱板等を用いて比較的長時間加熱すれば白濁画像を消去(透明化)可能であるものの、サーマルヘッドを用いてミリ秒単位の極小時間加熱した場合には、感熱層の厚み方向に温度分布が大きくなり、該感熱層における、前記サーマルヘッドからの距離が遠い底部が十分に加熱されず、画像の消去を十分に行うことができないという問題がある。
【0004】
そこで、前記サーマルヘッドを用いてオーバーライト記録を行った場合であっても、十分に画像を消去可能な熱可逆記録媒体が提案されている。例えば、前記有機低分子化合物として、チオエーテルと脂肪族二塩基酸とを含有させた熱可逆記録媒体も提案されている(特許文献4参照)。しかし、ここでは、熱可逆記録媒体を長時間加熱したときの透明化温度幅は広がっているものの、サーマルヘッドを用いてミリ秒単位の極小時間加熱した場合では、依然として画像の消去を十分に行うことができず、また、画像形成経時後に室温より高温で長時間保存すると消去エネルギーが変化して画像を消去し難くなり、十分な消去性、コントラストが得られないという問題がある。
また、有機低分子化合物としての脂肪族チオエーテルを含有させる方法(特許文献5参照)や、有機低分子化合物としての高級脂肪酸エステル及び脂肪族二塩基酸を含有させる方法(特許文献6参照)が提案されている。しかし、これらでは、有機低分子化合物の結晶化温度よりも十分に高いガラス転移温度を持つ樹脂を用いているため、サーマルヘッドを用いてミリ秒単位の極小時間の加熱では、樹脂が十分に軟化せず画像の消去を十分に行うことができず、また、画像形成経時後に室温より高温で長時間保存すると消去エネルギーが変化して画像を消去し難くなり、十分な消去性、コントラストが得られないという問題がある。
一方、有機低分子化合物としての高級脂肪酸ヒドラジドと脂肪族飽和カルボン酸を含有させる方法(特許文献7参照)や、有機低分子化合物としての脂肪酸エステルとステロイド骨格を有する脂肪酸を含有させる方法(特許文献8参照)が提案されている。しかし、これらでは、透明化温度域が高温域にあり、十分な温度幅を持たないため、サーマルヘッドを用いてミリ秒単位の極小時間加熱した場合では、画像の消去を十分に行うことができず、また、画像形成経時後に室温より高温で長時間保存すると消去エネルギーが変化して画像を消去し難くなり、十分な消去性、コントラストが得られないという問題がある。
【0005】
他方、感熱層の表面に温度勾配緩和層を設けることが提案されている(特許文献9参照)。しかし、ここでは、感熱層の厚みが厚いため、サーマルヘッドを用いてミリ秒単位の極小時間加熱した場合では、熱可逆記録媒体の底部、即ちサーマルヘッドに接触しない側を十分に加熱することができず、画像の形成及び消去を十分に行うことができず、また、画像形成経時後に室温より高温で長時間保存すると消去エネルギーが変化して画像を消去し難くなり、十分な消去性、コントラストが得られないという問題がある。
更に、特定の架橋型樹脂を混合させる方法(特許文献10〜11参照)や、感熱性ポリマーを含有させる方法(特許文献12参照)が提案されている。しかし、これらでは、画像の消去性はある程度向上するものの、画像の形成速度が速いサーマルヘッドを用いてミリ秒単位の極小時間加熱した場合では、十分な消去性、コントラストが得られず、また、画像形成経時後に室温より高温で長時間保存すると消去エネルギーが変化して、十分な消去性、コントラストが得られないという問題がある。
【0006】
上記問題のない熱可逆記録媒体を得る目的で、樹脂母材のガラス転移温度よりも低いガラス転移温度を有する樹脂を用いることが提案されている(特許文献13参照)。しかし、この場合、画像の保持性が十分でなく、画像形成後に室温より高温で保存すると画像が消えてしまう現象が生じ、十分なコントラストが得られないという問題がある。
また、鎖式イソシアネート化合物と環式イソシアネート化合物との混合物を架橋剤として用い、画像形成経時後の画像の消去性の劣化を低減させることが提案されている(特許文献14参照)。しかし、ここでは、画像形成経時後の画像の消去性はホットスタンプなどによる静的消去方法で改善されるものの、サーマルヘッドを用いてミリ秒単位の極小時間加熱した場合では、画像の消去性が向上せず、十分に画像を消去することができないという問題がある。
また、樹脂母材中に凝固点30℃以下の低分子量ポリエステル樹脂を配合し、ガラス転移温度を低下させることが提案されている(特許文献15〜16参照)。しかし、これらでは、画像形成後に該低分子量ポリエステル樹脂が移行して画像が消えてしまい、十分なコントラストが得られず、また、該低分子量ポリエステル樹脂が析出してしまうという問題がある。
【0007】
したがって、サーマルヘッドを用いてミリ秒単位の極小時間加熱した場合でも、十分に画像を消去することができ、画像形成経時後に、消去エネルギーが変化せず十分な消去性、コントラストを維持し、しかも保存性、視認性等に優れた画像を形成可能な熱可逆記録媒体、及び、該熱可逆記録媒体を用いた関連技術は、未だ提供されていないのが現状である。
【0008】
【特許文献1】
特開昭55−154198号公報
【特許文献2】
特開平2−1363号公報
【特許文献3】
特開平3−2089号公報
【特許文献4】
特開平11−115319号公報
【特許文献5】
特開2000−71623号公報
【特許文献6】
特開2000−71624号公報
【特許文献7】
特開平7−101157号公報
【特許文献8】
特開平8−282131号公報
【特許文献9】
特開2001−30633号公報
【特許文献10】
特開平8−72416号公報
【特許文献11】
特開平8−127183号公報
【特許文献12】
特開平10−100547号公報
【特許文献13】
特許第3003745号公報
【特許文献14】
特開2000−198274号公報
【特許文献15】
特開2000−52662号公報
【特許文献16】
特開2002−113956号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来における問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、処理速度が速く、サーマルヘッドを用いてミリ秒単位の極小時間加熱した場合でも、十分に画像を消去することができ、画像形成経時後に、消去エネルギーが変化せず十分な消去性を維持し、高温で長時間放置しても保存性、コントラスト、視認性等に優れた画像を形成可能な熱可逆記録媒体、並びに、該熱可逆記録媒体を用いた、各種のラベル、カード等として好適な熱可逆記録ラベル、ディスク、ディスクカートリッジ、テープカセット等として好適な熱可逆記録部材、処理速度が速く、コントラスト、視認性等に優れた画像を形成可能な画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 樹脂と有機低分子化合物とを含み、温度に依存して透明度が可逆的に変化する感熱層を少なくとも有し、該感熱層におけるガラス転移温度変化が−10〜5℃であり、かつ透明化温度幅が30℃以上であることを特徴とする熱可逆記録媒体である。
<2> 樹脂と有機低分子化合物とを含み、温度に依存して透明度が可逆的に変化する感熱層を少なくとも有し、前記樹脂がアクリルポリオール樹脂を含み、かつ前記感熱層におけるガラス転移温度変化が−10〜5℃であることを特徴とする熱可逆記録媒体である。
<3> 樹脂と有機低分子化合物とを含み、温度に依存して透明度が可逆的に変化する感熱層を少なくとも有し、前記樹脂がアクリル樹脂を含み、かつ前記感熱層における透明化温度幅が40℃以上であることを特徴とする熱可逆記録媒体である。
<4> 樹脂と有機低分子化合物とを含み、温度に依存して透明度が可逆的に変化する感熱層を少なくとも有し、前記樹脂がアクリルポリオール樹脂を含み、かつ前記感熱層における透明化温度幅が30℃以上であることを特徴とする熱可逆記録媒体である。
<5> 感熱層のガラス転移温度が30〜70℃である前記<1>から<4>のいずれかに記載の熱可逆記録媒体である。
<6> 樹脂がアクリル樹脂を含む前記<1>、<3>及び<5>のいずれかに記載の熱可逆記録媒体である。
<7> 樹脂がアクリルポリオール樹脂を含む前記<1>から<2>及び<4>から<6>のいずれかに記載の熱可逆記録媒体である。
<8> 樹脂がアクリルポリオール樹脂を含み、該アクリルポリオール樹脂がイソシアネート化合物で架橋された前記<1>から<7>のいずれかに記載の熱可逆記録媒体である。
<9> イソシアネート化合物の添加量が、アクリルポリオール樹脂100質量部に対し1〜50質量部である前記<8>に記載の熱可逆記録媒体である。
<10> アクリルポリオール樹脂が、下記式から求められるガラス転移温度(Tg)が30〜60℃である前記<2>及び<4>から<9>のいずれかに記載の熱可逆記録媒体である。
1/Tg=Σ(Wi/Tgi)
前記式中、Wiは、モノマーiの質量分率を表す。Tgiは、モノマーiのホモポリマーのガラス転移温度(K)を表す。
<11> アクリルポリオール樹脂の水酸基価が、20〜130mgKOH/gである前記<2>及び<4>から<10>のいずれかに記載の熱可逆記録媒体である。
<12> アクリルポリオール樹脂の屈折率が1.45〜1.60である前記<2>及び<4>から<11>のいずれかに記載の熱可逆記録媒体である。
<13> アクリルポリオール樹脂の重量平均分子量が20,000〜100,000である前記<2>及び<4>から<12>のいずれかに記載の熱可逆記録媒体である。
<14> 有機低分子化合物がカルボキシル基非含有化合物である前記<1>から<13>のいずれかに記載の熱可逆記録媒体である。
<15> カルボキシル基非含有化合物が、脂肪酸エステル、二塩基酸エステル及び多価アルコールジ脂肪酸エステルから選択されるいずれかである前記<14>に記載の熱可逆記録媒体である。
<16> 画像形成直後に画像を消去する際の、下記式で表される消去エネルギー幅が20〜80%である前記<1>から<15>のいずれかに記載の熱可逆記録媒体である。
消去エネルギー幅(%)=[(E−E)/Ec]×100
ただし、前記式中、Eは、消去エネルギーの下限値(mj/dot)を表し、Eは、消去エネルギーの上限値(mj/dot)を表し、Ecは、消去エネルギー中心値(E+E)/2(mj/dot)を表す。
<17> 画像形成経時後に画像を消去する際の、下記式で表される消去エネルギー幅が20〜80%であり、かつ該消去エネルギー幅の経時変化率が12%以下である前記<1>から<16>のいずれかに記載の熱可逆記録媒体である。
消去エネルギー幅(%)=[(E−E)/Ec]×100
ただし、前記式中、Eは、消去エネルギーの下限値(mj/dot)を表し、Eは、消去エネルギーの上限値(mj/dot)を表し、Ecは、消去エネルギー中心値(E+E)/2(mj/dot)を表す。
<18> 支持体を有する前記<1>から<17>のいずれかに記載の熱可逆記録媒体である。
<19> 前記<1>から<18>のいずれかに記載の熱可逆記録媒体における画像を形成する面と反対側の面に、接着剤層及び粘着剤層のいずれかを有することを特徴とする熱可逆記録ラベルである。
<20> 情報記憶部と可逆表示部とを有し、該可逆表示部が前記<1>から<18>のいずれかに記載の熱可逆記録媒体を含むことを特徴とする熱可逆記録部材である。
<21> 情報記憶部と可逆表示部とが一体化された前記<20>に記載の熱可逆記録媒体を含むことを特徴とする熱可逆記録部材である。
<22> カード、ディスク、ディスクカートリッジ及びテープカセットから選択される前記<20>から<21>のいずれかに記載の熱可逆記録部材である。
<23> 熱可逆記録媒体を加熱して該熱可逆性記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、熱可逆記録媒体を加熱して該熱可逆記録媒体に形成された画像を消去する画像消去手段との少なくともいずれかを有してなり、該熱可逆性記録媒体が前記<1>から<18>のいずれかに記載の熱可逆記録媒体であることを特徴とする画像処理装置である。
<24> 画像形成手段がサーマルヘッドである前記<23>に記載の画像処理装置である。
<25> 画像消去手段がサーマルヘッド及びセラミックヒータのいずれかである前記<23>から<24>のいずれかに記載の画像処理装置である。
<26> 熱可逆記録媒体を加熱して該熱可逆性記録媒体に画像を形成すること、及び、熱可逆記録媒体を加熱して該熱可逆記録媒体に形成された画像を消去することの少なくともいずれかを含み、該熱可逆性記録媒体が前記<1>から<18>のいずれかに記載の熱可逆性記録媒体であることを特徴とする画像処理方法である。
<27> 画像の形成がサーマルヘッドを用いて行われる前記<26>に記載の画像処理方法である。
<28> 画像の消去がサーマルヘッド及びセラミックヒータのいずれかを用いて行われる前記<26>から<27>のいずれかに記載の画像処理方法である。
<29> サーマルヘッドを用いて画像を消去しつつ新しい画像を形成する前記<26>から<28>のいずれかに記載の画像処理方法である。
【0011】
本発明の熱可逆記録媒体は、樹脂と有機低分子化合物とを含み、温度に依存して透明度が可逆的に変化する感熱層を少なくとも有し、第一の形態では、該感熱層におけるガラス転移温度変化が−10〜5℃であり、かつ透明化温度幅が30℃以上であり、第二の形態では、前記樹脂がアクリルポリオール樹脂を含み、かつ前記感熱層におけるガラス転移温度変化が−10〜5℃であり、第三の形態では、前記樹脂がアクリル樹脂を含み、かつ前記感熱層における透明化温度幅が40℃以上であり、第四の形態では、前記樹脂がアクリルポリオール樹脂を含み、かつ前記感熱層における透明化温度幅が30℃以上である。
前記熱可逆記録媒体においては、前記樹脂が、その軟化温度(Ts)以上に加熱されると該樹脂が軟化して、該樹脂と前記有機低分子化合物との界面に形成されていた空隙が消失される。その結果、前記樹脂と前記有機低分子化合物との界面に存在していた空隙により形成されていた画像が消去される。このまま、該感熱層が前記樹脂の軟化温度(Ts)未満に冷却されると、前記樹脂と前記有機低分子化合物との界面に空隙が存在しない状態が維持され、該感熱層は透明状態を維持し、画像が消去された状態を維持する。一方、該感熱層が冷却されず更に前記有機低分子化合物の融点(Tm)以上に加熱されると、その部分においては、該有機低分子化合物が融解する。その後、該感熱層が前記有機低分子化合物の融点(Tm)未満に、更に前記樹脂の軟化温度(Ts)未満に冷却されると、その部分においては、前記樹脂と前記有機低分子化合物との界面に空隙が形成され、白濁状態を生じ、画像が形成される。
前記第一の形態〜第四の形態に係る熱可逆記録媒体においては、それぞれ、ガラス転移温度変化、透明化温度幅及び樹脂の種類から選択される少なくとも2つが上述の通りである結果、短時間で画像の形成乃至消去が可能であり、サーマルヘッドを用いてミリ秒単位の極小時間加熱した場合でも十分に画像が消去され、画像形成経時後に消去エネルギーが変化しないため、十分な消去性が維持され、高温で長時間放置しても保存性、コントラスト、視認性等に優れた画像が形成される。
【0012】
本発明の熱可逆記録ラベルは、本発明の前記熱可逆記録媒体における画像を形成する面と反対側の面に、接着剤層及び粘着剤層のいずれかを有する。該熱可逆記録ラベルでは、前記熱可逆記録媒体部分において、サーマルヘッドを用いてミリ秒単位の極小時間加熱した場合でも十分に画像が消去され、画像形成経時後に消去エネルギーが変化しないため、十分な消去性が維持され、高温で長時間放置しても保存性、コントラスト、視認性等に優れた画像が形成される。また、前記接着剤層及び粘着剤層のいずれかを有するので、前記感熱層を直接塗布することが困難な磁気ストライプ付塩化ビニル製カード等の厚手の基板など広範な用途に適用される。
【0013】
本発明の熱可逆記録部材は、情報記憶部と可逆表示部とを有し、該可逆表示部が本発明の前記熱可逆記録媒体である。該熱可逆記録部材では、前記可逆表示部においては、所望の画像が所望のタイミングで形成され消去される。そして、その際、サーマルヘッドを用いてミリ秒単位の極小時間加熱した場合でも十分に画像が消去され、画像形成経時後に消去エネルギーが変化しないため、十分な消去性が維持され、高温で長時間放置しても保存性、コントラスト、視認性等に優れた画像が形成される。一方、前記情報記録部では、カード、ディスク、ディスクカートリッジ、テープカセット等の種類に応じた記録方式により、文字情報、画像情報、音楽情報、映像情報等の所望の諸情報が記録され消去される。
【0014】
本発明の画像処理装置は、前記本発明の熱可逆記録媒体を加熱し、画像を形成する画像形成手段及び画像の消去を行う画像消去手段の少なくともいずれかを有する。該画像処理装置においては、前記画像消去手段が、本発明の前記熱可逆記録媒体を加熱する。該熱可逆記録媒体における前記感熱層が前記樹脂の軟化温度(Ts)以上に加熱されると、該感熱層においては、前記樹脂が軟化して、該樹脂と前記有機低分子化合物との界面に形成されていた空隙が消失される。その結果、前記樹脂と前記有機低分子化合物との界面に存在していた空隙により形成されていた画像が消去される。そして、このまま、該感熱層が前記樹脂の軟化温度(Ts)未満に冷却され、前記樹脂と前記有機低分子化合物との界面に空隙が存在しない状態が維持され、該感熱層は透明状態となり、画像が消去される。一方、前記画像形成手段が、本発明の前記熱可逆記録媒体を加熱する。該熱可逆記録媒体における前記感熱層が、前記樹脂の軟化温度(Ts)以上に加熱され、更に前記有機低分子化合物の融点(Tm)以上に加熱されると、その部分においては、該有機低分子化合物が融解する。その後、該感熱層が前記有機低分子化合物の融点(Tm)未満に、更に前記樹脂の軟化温度(Ts)未満に冷却されると、その部分においては、前記樹脂と前記有機低分子化合物との界面に空隙が形成され、白濁状態を生じ、画像が形成される。
【0015】
本発明の画像処理方法は、前記本発明の熱可逆記録媒体を加熱して画像の形成及び画像の消去の少なくともいずれかを行う。該画像処理方法においては、本発明の前記熱可逆記録媒体を加熱し、該熱可逆記録媒体における前記感熱層が前記樹脂の軟化温度(Ts)以上に加熱されると、該感熱層においては、前記樹脂が軟化して、該樹脂と前記有機低分子化合物との界面に形成されていた空隙が消失される。その結果、前記樹脂と前記有機低分子化合物との界面に存在していた空隙により形成されていた画像が消去される。そして、このまま、該感熱層が前記樹脂の軟化温度(Ts)未満に冷却され、前記樹脂と前記有機低分子化合物との界面に空隙が存在しない状態が維持され、該感熱層は透明状態となり、画像が消去される。一方、本発明の前記熱可逆記録媒体を加熱し、該熱可逆記録媒体における前記感熱層が、前記樹脂の軟化温度(Ts)以上に加熱され、更に前記有機低分子化合物の融点(Tm)以上に加熱されると、その部分においては、該有機低分子化合物が融解する。その後、該感熱層が前記有機低分子化合物の融点(Tm)未満に、更に前記樹脂の軟化温度(Ts)未満に冷却されると、その部分においては、前記樹脂と前記有機低分子化合物との界面に空隙が形成され、白濁状態を生じ、画像が形成される。
【0016】
【発明の実施の形態】
(熱可逆記録媒体)
本発明の熱可逆記録媒体は、樹脂と有機低分子化合物とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の成分を含み、温度に依存して透明度が可逆的に変化する感熱層を少なくとも有してなり、以下の第一の形態から第四の形態のいずれかであるのが好ましい。
前記第一の形態では、前記感熱層におけるガラス転移温度変化が−10〜5℃であり、かつ透明化温度幅が30℃以上である。前記第二の形態では、前記樹脂がアクリルポリオール樹脂を含有し、かつ前記感熱層におけるガラス転移温度変化が−10〜5℃である。前記第三の形態では、前記樹脂がアクリル樹脂を含有し、かつ前記感熱層における透明化温度幅が40℃以上である。前記第四の形態では、前記樹脂がアクリルポリオール樹脂を含有し、かつ前記感熱層における透明化温度幅が30℃以上である。
【0017】
前記感熱層は、温度に依存して透明状態乃至白濁状態(以下「不透明状態」と称することがある)にその透明度が可逆的に変化する。本発明の熱可逆記録媒体は、該感熱層におけるこの透明度の変化を利用して画像の形成及び消去がなされる。該感熱層において、透明度が変化するメカニズムは、例えば、以下のように推測される。即ち、前記感熱層において、前記有機低分子化合物は、前記樹脂(「樹脂母材」、「マトリクス樹脂」と称することがある)中に粒子状に分散されている。前記感熱層が「透明状態」の場合、前記樹脂中に粒子状に分散された前記有機低分子化合物と前記樹脂との界面に空隙が存在せず、該感熱層に入射した光は、散乱することなく透過する。その結果、該感熱層は「透明」となる。一方、前記感熱層が「白濁状態」の場合、前記樹脂中に粒子状に分散された前記有機低分子化合物と前記樹脂との界面に空隙が存在し、該感熱層に入射した光は、該空隙と前記有機低分子化合物との界面、該空隙と前記樹脂との界面で大きく屈折し散乱される。その結果、該感熱層は「白濁」となる。つまり、前記空隙が存在する部分のみ「白濁」となり、それ以外の部分は「透明」となり、該白濁と該透明とのコントラストにより所望の画像が形成される。なお、ここで形成される「画像」には、文字、記号、図形、絵、画像、これらの任意の組合せなどが含まれる。
【0018】
ここで、図面を参照しながら前記熱可逆記録媒体における画像の形成及び消去について説明する。図1は、熱可逆記録媒体における感熱層の加熱温度による透明度の変化の一例を示すグラフである。なお、このグラフは、前記樹脂がポリエステル等であり、前記有機低分子化合物が高級アルコール、高級脂肪酸等である場合などの例であるが、前記樹脂や前記有機低分子化合物等の材料を変更することにより多少変形することがある。
【0019】
図1において、前記樹脂と該樹脂中に分散された有機低分子化合物とを含む感熱層が、例えば、温度「T」以下の常温では「白濁」状態(不透明)であるとする。この感熱層を加熱していくと、温度「T」から徐々に透明になり始め、温度「T」〜「T」まで加熱すると、該感熱層は「透明」状態となる。この「透明」状態から再び「T」以下の常温に戻しても、該感熱層は「透明」状態のまま維持される。つまり、温度「T」付近から前記樹脂が軟化し始め、温度が上昇するにつれ、該樹脂と前記有機低分子化合物とは共に膨張するものの、該有機低分子化合物の方が前記樹脂より膨張度が大きいため、該有機低分子化合物が、該樹脂との界面における空隙を徐々に減少させ、その結果、透明度が徐々に上がる。温度「T」〜「T」では、前記有機低分子化合物が半溶融状態となり、残存する空隙を、半溶融状態となった該有機低分子化合物が埋めることにより「透明」状態となる。この状態のまま該感熱層が冷却されると、前記有機低分子化合物が比較的高温で結晶化し体積変化が生ずる。このとき、前記樹脂は軟化状態にあるため、前記有機低分子化合物の結晶化による体積変化に追随可能であり、該有機低分子化合物と該樹脂との界面に空隙が生ずることなく、「透明」状態が維持される。
また、前記感熱層を温度「T」以上に加熱すると、該感熱層は、最大透明度と最大不透明度との中間の「半透明」状態になる。次に、この温度を下げていくと、「透明」状態となることなく、「白濁」状態(不透明)となる。つまり、前記有機低分子化合物が、温度「T」以上で完全に溶融した後、過冷却状態となり温度「T」より少し高温で結晶化する。その際、前記樹脂が前記有機低分子化合物の結晶化による体積変化に追随不能であり、該有機低分子化合物と該樹脂との界面に空隙が生ずるため、「白濁」状態となる。
【0020】
以上のように、前記熱可逆記録媒体における画像の形成及び消去は、前記感熱層における、「透明」状態乃至「白濁」状態の透明度変化を利用して行われる。前記感熱層における、「透明」状態乃至「白濁」状態の透明度変化は、該感熱層における、ガラス転移温度(Tg)、ガラス転移温度の経時変化度(ΔTg)、透明化温度幅(ΔTw)、初期消去エネルギー幅、消去エネルギー幅の経時変化率、あるいは、該感熱層中の前記樹脂や前記有機低分子化合物の軟化点温度、軟化点温度以上での変形挙動、などが重要である。
【0021】
−ガラス転移温度(Tg)−
前記感熱層のガラス転移温度(Tg)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、30〜70℃が好ましく、30〜50℃がより好ましい。
前記ガラス転移温度(Tg)が、30℃未満であると、室温(以下23±3℃を意味する。以下同じ。)で十分に白濁することができなくなることがあり、70℃を超えると、前記感熱層の繰返し耐久性が低下することがある。
【0022】
前記感熱層のガラス転移温度は、JIS K7121(1987制定、1999年版)に従って測定される、昇温時に見られる転移部分の曲線(DSC)から求められ、該DSC曲線における、各ベースラインと、ガラス転移温度の階段状変化部分の曲線との交点の温度とされる。これは、低温側のベースラインを高温側に延長した直線と、ガラス転移温度の段階状変化部分の曲線の勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度を「補正ガラス転移開始温度(Tig)」とし、高温側のベースラインを低温側に延長した直線と、ピークの高温側の曲線に勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度を「補正ガラス転移終了温度(Teg)」とした場合に、縦方向における「Tig」と「Teg」との中間点と等しくなる。なお、階段状変化の高温側にピークが現れる場合、ガラス転移温度を求めるための「補正ガラス転移終了温度(Teg)」は、高温側のベースラインを低温側に延長した直線と、ピークの高温側の曲線に勾配が最大になるような点で引いた接線の曲線の勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度とする。
【0023】
前記感熱層のガラス転移温度は、具体的には、例えばDSC測定装置などを用いて測定することができる。即ち、先ず熱可逆記録媒体における感熱層を剥離する。このとき、該感熱層のガラス転移温度が測定できる程度であれば、少量の保護層や接着層等が該感熱層に付着していてもよい。なお、前記感熱層を剥離する方法としては、例えば、該感熱層がアルミニウム蒸着層上に塗布してある場合には、紙やすり等で保護層などの感熱層上部に塗布した層の部分を取り除き、塩酸やフッ化水素酸などでアルミニウム蒸着部分を溶解させることにより、フィルム状の感熱層を得ることができる。次に剥離した感熱層をアルミニウム製などのDSC測定用セルに入れて測定に供する。
前記DSC測定装置としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、SII社製示差熱層走査熱量計6200などが好適に挙げられる。該DSC測定装置において、試料の量は一般に5mg程度であり、標準物質は酸化アルミニウムなどであり、昇温速度は15℃/min程度である。なお、前記試料の量は、少なすぎるとデータにノイズが多くなり、多すぎると試料の全体に熱が伝わり難くなり、いずれも正確なデータが得られ難くなることがある。
【0024】
−ガラス転移温度の経時変化度(ΔTg)−
前記感熱層のガラス転移温度の経時変化度(ΔTg)としては、前記第一の形態及び前記第二の形態では、−10〜5℃であることが必要であり、−7〜5℃がより好ましく、前記第三の形態及び前記第四の形態では、−10〜5℃が好ましく、−7〜5℃がより好ましい。
前記ガラス転移温度の経時変化度(ΔTg)が、前記数値範囲内であると、画像形成経時後の前記感熱層のガラス転移温度の高温側へのシフトが少なくなり、画像形成経時後でも消去性が良好である。
前記ガラス転移温度の経時変化度(ΔTg)は、画像形成経時後におけるガラス転移温度(Tga)−画像形成直後(初期)におけるガラス転移温度(Tgi)を意味する。ここで、前記「画像形成経時後におけるガラス転移温度(Tga)」とは、前記感熱層における前記ガラス転移温度(Tg)よりも5℃低い温度(例えば、前記Tgiが40℃であれば35℃)で1週間保存後に測定したガラス転移温度を意味する。
【0025】
前記ガラス転移温度の経時変化度(ΔTg)は、例えば、以下のようにして測定することができる。即ち、先ず、前記感熱層の試料をDSC測定用セルに入れた状態で、恒温槽中で前記感熱層の軟化温度よりも十分に高温の130℃で5分間加熱し、該感熱層の試料を軟化させる。次に、軟化させた該感熱層の試料が入ったDSC測定用セルを恒温槽から取り出し、室温で2時間放置して冷却し、該感熱層中の樹脂をガラス状態とし、上記方法によって測定したガラス転移温度を「画像形成直後(初期)におけるガラス転移温度(Tgi)」とした。
【0026】
なお、前記感熱層の試料を軟化させた直後では、該感熱層の樹脂が十分に冷却されておらず、ガラス転移温度を正確に測定することができないため、室温で30分放置後に測定することにより、「画像形成直後(初期)におけるガラス転移温度(Tgi)」の正確なDSC測定データが得られる。なお、室温で30分放置後でも「画像形成直後(初期)におけるガラス転移温度(Tgi)」が得られない場合には、更に放置時間を3時間程度に延長して放置すると、前記感熱層の前記樹脂が安定なガラス状態をとり、「画像形成直後(初期)におけるガラス転移温度(Tgi)」を測定することができる。
前記放置時間が、短すぎると「画像形成直後(初期)におけるガラス転移温度(Tgi)」を正確に測定することが困難となることがあり、長すぎると前記「エンタルピー緩和」現象が生じ、「画像形成直後(初期)におけるガラス転移温度(Tgi)」が高温へとシフトしてしまうことがあるため、該放置時間としては、30分間〜3時間程度が好ましい。
一方、加熱後に前記感熱層の試料を室温(23℃)で十分に冷却し、その後、該感熱層のガラス転移温度(Tg)より5℃低い温度(例えば、前記「画像形成直後(初期)におけるガラス転移温度(Tgi)」が40℃であれば35℃)で1週間保存後に測定したガラス転移温度を「画像形成経時後におけるガラス転移温度(Tga)」とする。
【0027】
−透明化温度幅(ΔTw)−
前記透明化温度幅(ΔTw)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記樹脂としてアクリルポリオール樹脂を用いる前記第一の形態及び前記第三の形態では、30℃以上であることが必要であり、40℃以上が好ましく、上限値も規定すると、30〜90℃が好ましく、40〜90℃がより好ましく、40〜80℃が特に好ましく、前記第二の形態では、30℃以上が好ましく、40℃以上がより好ましく、上限値も規定すると、30〜90℃が好ましく、40〜90℃がより好ましく、40〜80℃が特に好ましく、前記樹脂として前記アクリル樹脂を用いる前記第四の形態では、40℃以上であることが必要であり、上限値も規定すると、40〜90℃が好ましく、40〜80℃がより好ましい。
前記透明化温度幅(ΔTw)は、広くなる程、消去性乃至高速消去性に優れ、サーマルヘッドにより短時間加熱した場合であっても、該感熱層を前記樹脂乃至前記有機低分子化合物の軟化温度以上にすることができ、消去速度が速く、かつ均一な消去が可能になり、一方、30℃未満であると、消去性が低下し、サーマルヘッドによる消去性が十分でなくなることがあり、90℃を超えると、白濁化温度が上がりすぎ、白濁画像を形成する際に大きなエネルギーを加えなければならず、サーマルヘッドの寿命が悪くなったり、熱可逆記録媒体の耐久性が低下したりすることがある。
【0028】
前記透明化温度幅(ΔTw)は、以下の通り定義される。まず、図2に示すように、前記熱可逆記録媒体を温度T〜Tへと加熱後にT以下の温度に冷却すると、該熱可逆記録媒体の透明度は、「白濁」状態と「透明」状態との間で変化する。図2において、最大「白濁」状態における透明度値(濃度)t11に、最大「透明」状態における透明度値(濃度)t12と最大「白濁」状態における透明度値t11との差の80%に相当する透明度値(濃度)を加えた透明度値(濃度)をt13とする。この透明度値(濃度)t13以上の透明度になる温度を「透明化温度」とし、その範囲を「透明化温度範囲(T〜T)」とし、その幅を「透明化温度幅(ΔTw=T−T)」とする。なお、このとき、前記最大「透明」状態における前記透明度値(濃度)が非画像形成部分、即ち加熱を行っていない透明部分の透明度値(濃度)を「地肌濃度」とした時、最大「透明」状態における透明度値(濃度)t12よりも前記地肌濃度が高い値である場合には、該「地肌濃度」を前記透明度値(濃度)t12とされる。
【0029】
前記透明化温度幅(ΔTw)は、例えば、以下のようにして測定することができる。即ち、先ず、白濁状態に十分に至っていないあるいは透明状態にある前記熱可逆記録媒体を、十分に加熱したホットプレートに押圧したり、あるいは恒温槽中で加熱すること等により、白濁状態にさせる。このとき、加熱時間としては例えば、前記ホットプレートによる場合には10〜30秒間程度でよく、前記恒温槽による場合には1〜5分間程度でよい。なお、前記加熱の温度が、前記熱可逆記録媒体の白濁化のために十分な温度であることを確認するには、該温度よりやや高い温度(例えば、10℃高い温度)で再度加熱し、白濁濃度が該再度の加熱前後で変化しなければ、該再度の加熱前の加熱温度が前記白濁化のための十分な温度であったこととなる。一方、再度の加熱前後で白濁濃度が変化し、該再度の加熱後の方が加熱前よりも白濁濃度が高くなっていれば、該再度の加熱前の温度ではまだ温度が低く、前記白濁化のための十分な温度ではなかったこととなる。この場合、前記加熱温度を上げて再度の加熱を繰り返せばよい。
次に、白濁状態にした前記熱可逆記録媒体に対し、温度を変えて加熱し該熱可逆記録媒体が透明になる温度を調べた。前記熱可逆記録媒体の加熱には、例えば、5つの加熱ブロックを持ち、各ブロック毎に加熱時間、圧力、温度等を設定し制御可能な熱傾斜試験機(東洋精機社製、HG−100)を好適に用いることができる。この場合、前記加熱時間を1.0秒とし、前記圧力を約1.0kg/cmとし、前記温度は、加熱しても「白濁」状態が変化しない低温度から1〜5℃の等温間隔で前記白濁化のための十分な温度まで加熱する。各加熱ブロックへの前記熱可逆記録媒体の粘着を防ぐため、該熱可逆記録媒体は、ポリイミドやポリアミドの薄い(10μm以下)フィルム上に配置させてもよい。
以上のようにして、加熱を行った後、常温に冷却し、マクベスRD−914反射濃度計(マクベス社製)を用い、各加熱ブロックにおいて加熱した前記熱可逆記録媒体における濃度を測定した。そして、図2に示すように、横軸を加熱温度(前記熱傾斜試験機の設定温度)とし、縦軸を反射濃度(該熱可逆記録媒体における反射濃度)とし、各温度毎の前記濃度の値をプロットし、該プロットの隣接点同士を直線で結ぶことにより、グラフが作成される。なお、このとき、前記熱可逆記録媒体として透明支持体を用いている場合には、光吸収性シート又は光反射性シートを前記熱可逆記録媒体の背面に敷いて濃度を測定する。
図2に示すように、該グラフは、通常、略台形状となる。図2において、「T」は、白濁画像をその温度で加熱した後で冷却しても該白濁濃度が変化しない温度を表す。「T」は、その温度で冷却したときに該白濁濃度が変化する最低の温度を表す。「T」は、その温度で加熱した後で冷却したときに最大「透明」状態である透明度値を示す温度を表す。「T」は、その温度で加熱した後で冷却したときに最大「白濁」状態である透明度値を示す温度を表す。
【0030】
−初期消去エネルギー幅−
前記初期消去エネルギー幅としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、広い方が一般に消去性に優れ、例えば、20〜80%が好ましく、30〜75%がより好ましく、40〜60%が特に好ましい。
前記初期消去エネルギー幅が、20%未満であると、サーマルヘッド等による短時間の加熱の場合に消去を十分に行うことができないことがあり、80%を超えると、該初期消去エネルギー幅の下限値が低くなり、高温保存時における画像耐熱性が悪くなり、該初期消去エネルギーの上限値が高くなり、白濁状態にするのに高いエネルギーを印加しなければならず、画像の形成及び消去の繰り返しによる画像の劣化が生じ易くなり、サーマルヘッドの寿命が低下することがある。
【0031】
前記初期消去エネルギー幅は、前記感熱記録材料に白濁画像を形成した直後に、サーマルヘッドにて該白濁画像を消去することが可能なエネルギーの幅を意味し、以下のように定義される。即ち、図3において、最大「白濁」状態における透明度値(濃度)t11に、最大「透明」状態における透明度値(濃度)t12と最大「白濁」状態における透明度値(濃度)t11との差の80%に相当する透明度値(濃度)を加えた透明度値(濃度)をt13とする。この透明度値(濃度)t13以上の透明度になるエネルギーを「初期消去エネルギー」とし、その範囲を「消去エネルギー範囲(E〜E)」とする。そして、前記初期消去エネルギー範囲(E〜E)における、消去エネルギーの下限値Eと上限値Eとの中心値を、初期消去エネルギー中心値Ecとする。また、該初期消去エネルギー範囲(E〜E)における、前記初期消去エネルギー中心値(Ec)に対する、前記初期消去エネルギー範囲における、消去エネルギーの下限値Eと上限値Eとの差(E−E)の百分率(%)を算出し、これを「初期消去エネルギー幅」とする。
したがって、前記初期消去エネルギー幅は、下記式で表される。
初期消去エネルギー幅(%)=[(E−E)/Ec]×100
前記式中、Eは、初期消去エネルギー範囲における、消去エネルギーの下限値(mj/dot)を表し、Eは、初期消去エネルギー範囲における、消去エネルギーの上限値(mj/dot)を表し、Ecは、初期消去エネルギー中心値(E+E)/2(mj/dot)を表す。
【0032】
ここで、前記初期消去エネルギー幅(%)を初期消去エネルギー中心値に対する割合で規定した理由は、以下の通りである。即ち、前記初期消去エネルギー幅が、低いエネルギー範囲に存する場合、サーマルヘッドを用いた加熱による画像の消去においては、前記熱可逆記録媒体は、環境温度変化の影響を受け難く、また、その表面と裏面と間の温度分布が小さいため該サーマルヘッドからの熱エネルギーを蓄積し難い(該熱可逆記録媒体の水平面方向への熱拡散は、該熱可逆記録媒体における隣接ドット域に影響を及ぼさない程度)。一方、前記初期消去エネルギー幅が、高いエネルギー範囲に存する場合、前記熱可逆記録媒体は、環境温度変化の影響を受け易く、また、その表面と裏面との間の温度分布が大きいため該サーマルヘッドからの熱エネルギーを蓄積し易い。以上のように、前記初期消去エネルギー幅は、それが存するエネルギー範囲の影響を受け易いため、この影響を少なくして表現するには、前記初期消去エネルギー幅をそのエネルギーの中心値に対する割合とすることが有効である。
【0033】
前記初期消去エネルギー幅は、例えば、以下のようにして測定することができる。即ち、先ず、室温に冷却された前記熱可逆記録媒体に対し、印字試験機(ビーコム社製)を用い、サーマルヘッド(京セラ製、KBE−40ヘッド)により任意のエネルギー値で加熱を行って画像を消去する。
画像を消去した前記熱可逆記録媒体に対し、加熱後に常温まで冷却し、マクベスRD−914反射濃度計(マクベス社製)を用いて該熱可逆記録媒体における濃度を測定した。そして、図3に示すように、横軸を消去エネルギー(mj/dot)とし、縦軸を反射濃度(該熱可逆記録媒体における反射濃度)とし、各消去エネルギー毎の前記濃度の値をプロットし、該プロットの隣接点同士を直線で結ぶことにより、グラフが作成される。
【0034】
前記初期消去エネルギー幅の測定条件として、まず、印字試験装置のサーマルヘッド印字条件を、例えば、パルス幅2.94msec、ライン周期4.2msec、印字速度30mm/sec、及びプラテンロール圧力2kg/cmに設定する。次に、予め「透明」状態にある前記熱可逆記録媒体に対し、任意のエネルギー値で加熱を行った後、室温まで冷却し、白濁飽和濃度になるエネルギー値を求める。
【0035】
なお、前記熱可逆記録媒体に形成した画像の消去及び形成を行う条件として、前記パルス幅、前記ライン周期、及び前記印字速度は、重要な条件であり、前記サーマルヘッドによる画能の消去及び形成の条件としては、例えば、19〜60mm/secが好ましく、25〜35mm/secがより好ましく、前記ライン周期としては、例えば、2.0〜6.6msecが好ましく、3.5〜4.5msecがより好ましく、前記パルス幅としては、例えば、2.0〜5.0msecが好ましく、2.5〜3.5msecがより好ましい。
また、前記サーマルヘッドとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、端面ヘッド以外のものを用いてもよいが、サーマルヘッドの主走査線密度としては、8dot/mmのものが好ましい。また、前記熱可逆記録媒体に対する前記サーマルヘッドによる消去エネルギー範囲の上限エネルギー値としては、0.8mJ/dot以下とするのが好ましい。この場合、該熱可逆記録媒体に対し高エネルギーを印加することがないため、画像の形成及び消去の繰返しによる画像劣化を抑制することができ、また、印字装置におけるサーマルヘッドの寿命が低下するのを抑制することができる。なお、前記消去エネルギー範囲が広い方が、前記サーマルヘッドによる画像の消去性が良好である。
【0036】
前記初期消去エネルギー幅を広くするためには、前記感熱層が、軟化点温度付近で急激に軟化し、サーマルヘッド等により短時間加熱した場合であっても、熱応答性に優れかつ室温で高い粘弾性を有している樹脂が好ましい。この場合、前記熱可逆記録媒体において高いコントラストが得られる点で有利である。
このような樹脂を得る方法としては、例えば、以下の2つが挙げられる。
一つは、前記樹脂の側鎖に立体障害となる構造を組み込ませる方法である。該立体障害となる構造としては、例えば、直鎖アルキル基、分岐アルキル基、などが挙げられる。前記直鎖アルキル基の炭素数としては、例えば、2〜20が好ましく、2〜10がより好ましく、5〜10が特に好ましい。該直鎖アルキル基の具体例としては、例えば、ブチル基、エチルヘキシル基などが挙げられる。
もう一つは、前記樹脂に柔軟性を付与可能な材料を用いる方法である。前記柔軟性を付与可能な材料としては、例えば、柔軟な構造を有する架橋剤を用いる方法、可塑剤を用いる方法、などが挙げられる。前記架橋剤としては、例えば、鎖状イソシアネート基を有する架橋剤などが挙げられる。前記可塑剤としては、例えば、フタル酸系可塑剤などが挙げられる。
これらの方法により得られた前記樹脂を用いると、前記感熱層を軟化させるのに必要なエネルギーを少なくすることができ、前記初期消去エネルギー幅を広くすることが可能となる。また、長期保存を行っても高分子鎖同士が凝集し難く、前記「エンタルピー緩和」現象が生じ難くなるため、画像形成経時後におけるガラス転移温度の変化率が低くなる。一方、該「エンタルピー緩和」現象が生じ易い樹脂を前記感熱層に用いると、長期保存後に消去エネルギーが高エネルギー側にシフトし、経時消去エネルギー幅が狭くなり、十分に消去を行うことができなくなることがある。
【0037】
−経時消去エネルギー幅−
前記経時消去エネルギー幅としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、広い方が一般に消去性に優れ、例えば、20〜80%が好ましく、30〜75%がより好ましく、40〜60%が特に好ましい。
前記経時消去エネルギー幅が、20%未満であると、サーマルヘッド等による短時間の加熱の場合に消去を十分に行うことができないことがあり、80%を超えると、該経時消去エネルギー幅の下限値が低くなり、高温保存時における画像耐熱性が悪くなり、該経時消去エネルギーの上限値が高くなり、白濁状態にするのに高いエネルギーを印加しなければならず、画像の形成及び消去の繰り返しによる画像の劣化が生じ易くなり、サーマルヘッドの寿命が低下することがある。前記経時消去エネルギー幅は、前記感熱記録材料に白濁画像を形成後、高温で長期間保存した後、サーマルヘッドにて該白濁画像を消去することが可能なエネルギーの幅を意味し、上記初期消去エネルギーと同様に定義され、同様に測定することができる。
【0038】
−消去エネルギー幅の経時変化率−
前記消去エネルギー幅の経時変化率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、12%以下が好ましく、10%以下がより好ましく、7%以下が特に好ましい。
前記消去エネルギー幅の経時変化率が、12%以下であると、経時消去エネルギー幅が安定しており、経時後でも、初期消去エネルギー値にて画像を消去した時と同程度の反射濃度が得られ、経時保存後において同一の印字装置により画像の形成及び消去を行った時のコントラストが安定しており、一方、12%を超えると、同一のサーマルヘッド等を用いて同一の消去エネルギーで画像の消去を行っても画像の消去を十分に行うことができなくなることがある。
この理由は、以下の通りである。即ち、図4に示すように、樹脂(高分子化合物)は、一般に、DSC測定の昇温時にガラス転移温度付近でのベースライン変化とピークとが観測される。そして、該ピークは、該樹脂(高分子化合物)を加熱後に急冷した直後では小さい。しかし、該樹脂(高分子化合物)を加熱後にガラス転移温度以下で保存した後では、ガラス転移温度の低温側に大きな吸熱ピークが発生する(図4中「経時変化が大きい樹脂」参照)。該吸熱ピークは、保存時間の延長と共にピーク面積が増大する。また、前記樹脂(高分子化合物)のガラス転移温度が保存時間の延長と共に高温側にシフトする。この現象を前記熱可逆記録媒体について見てみると、画像(白濁画像)を形成後に高温環境下で長時間放置(保存)した場合、その後にサーマルヘッドによる数msecオーダーの短時間の加熱によって該熱可逆記録媒体に形成した画像の消去を行うと、経時消去エネルギー幅が変動したことに起因し、一般に、透明反射濃度、コントラストが低下する。この経時消去エネルギー幅の変動は、画像の形成直後にサーマルヘッドにより画像の消去を行った際の初期消去エネルギー幅に比べて、画像形成経時後(画像形成後に高温環境下で熱可逆記録媒体を長時間放置した場合)では、前記経時消去エネルギー幅が狭くなることによって生ずる、該経時消去エネルギー幅においては、一般に、高エネルギー側では前記経時消去エネルギー範囲の上限値のシフトは観られないが、低エネルギー側では前記経時消去エネルギー範囲の下限値が大きく高エネルギー側へシフトする。
一方、樹脂の中でも、これを加熱後にガラス転移温度以下で保存した後でも、前記ピーク面積の増大やガラス転移温度の高温側へのシフトが生じないという現象は殆ど観られないものがある(図4中「経時変化が殆ど観られない樹脂」参照)。該樹脂を用いた前記感熱層では、該樹脂の前記「エンタルピー緩和」現象が生じないため、消去エネルギー幅の経時変化率が12%超には変化せず、前記熱可逆記録媒体における画像の消去性が長期保存によっても変化せず、画像の消去性に優れる点で有利である。
【0039】
前記消去エネルギー幅の経時変化率は、サーマルヘッドにより加熱して画像を消去することが可能なエネルギー幅の経時変化率を意味し、この値が小さい程、画像形成直後に消去可能な初期消去エネルギー幅に対し、画像形成経時後に前記感熱層の軟化点温度以下で保存した経時後に消去可能な経時消去エネルギー幅の変化が少ないことを表す。
前記消去エネルギー幅の経時変化率は、以下のようにして求めることができる。即ち、先ず、前記サーマルヘッドにより前記感熱層に画像(白濁画像)を形成し、35℃、1週間放置後における消去エネルギー幅を前記初期エネルギー幅と同様にして算出し、その値を「経時消去エネルギー幅E」とする。次に、前記画像を形成直後における「初期消去エネルギー幅E」を求め、下記式から「消去エネルギー幅の経時変化率(%)」を算出することができる。
消去エネルギー幅の経時変化率(%)=[(E−E)/E]×100
前記式中、Eは、初期エネルギー幅(mj/dot)を表し、Eは、経時エネルギー幅(mj/dot)を表す。
【0040】
前記消去エネルギー幅の経時変化率を12%以下とするには、画像形成経時後における前記感熱層と、前記画像形成直後における前記感熱層との間で、物性が変化していないことが好ましく、このような前記感熱層を構成する前記樹脂として、上述した前記樹脂の「エンタルピー緩和」現象を生じない樹脂を用いるのが好ましい。
【0041】
−樹脂−
前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記第一の形態では、該樹脂がアクリル樹脂などを含むことが好ましく、該アクリル樹脂の中でもアクリルポリオール樹脂を含むことが特に好ましく、前記第三の形態では、該樹脂がアクリル樹脂を含むことが必要であり、アクリルポリオール樹脂を含むことが特に好ましく、前記第二の形態及び前記第四の形態では、該樹脂がアクリルポリオール樹脂を含むことが必要である。
前記第一の形態及び前記第三の形態の場合、該アクリル樹脂は、成膜時の速乾性を有し感熱層の形成が容易であり、ラジカル重合により合成されるので、屈折率、ガラス転移温度、熱可逆記録媒体の粘弾性、透明性等を制御する観点からの分子設計が容易であり、消去エネルギー幅や耐熱性等を向上可能であり、消去エネルギーの経時変化を抑制可能である、などの点で有利であり、前記第二の形態及び前記第四の形態の場合、該アクリルポリオール樹脂は、これらの利点がより顕著である点で有利である。
【0042】
前記アクリル樹脂又は前記アクリルポリオール樹脂であること、具体的には、前記感熱層中に用いられている樹脂が前記アクリル樹脂又は前記アクリルポリオール樹脂であることを確認する方法としては、特に制限はなく、各種の方法が挙げられるが、例えば、赤外吸収分光法を用いて標準アクリル樹脂の吸収パターンと比較することにより、行うことができる。前記アクリル樹脂(前記アクリルポリオール樹脂)は特徴的な赤外吸収ピークを持つため、ある樹脂について、前記アクリル樹脂(前記アクリルポリオール)と同じ該赤外吸収ピークが検出することができた場合、該樹脂を前記アクリル樹脂(前記アクリルポリオール樹脂)である確認することができる。また、前記感熱層のみを剥離又は削り取り、ガスクロマトグラフにより熱分解することによって、(メタ)アクリル酸エステル単量体及びその他の単量体(例えば水酸基を有する不飽和単量体)の共重合体を検出することができる。これを質量分析することによって、該感熱層を構成する樹脂のモノマー組成を特定することができ、その結果、前記アクリル樹脂(前記アクリルポリオール樹脂)であることを確認することができる。
【0043】
ここで、前記アクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸エステル単量体と、これらと共重合可能なモノマーとを共重合してなる樹脂であり、その重合形成の際、前記(メタ)アクリル酸エステル単量体の含有量が、全単量体に対し、50質量%以上であるものとする。
前記共重合可能なモノマーとしては、例えば、カルボン酸基を有する不飽和単量体、水酸基を有する不飽和単量体、その他のエチレン性不飽和単量体、などが挙げられる。
【0044】
前記(メタ)アクリル酸エステル単量体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、一般に、紫外線硬化用樹脂又は電子線硬化用樹脂などに用いられるモノマー乃至オリゴマーなどが好適に挙げられる。これらの中でも、柔軟な構造を有するものが好ましく、脂肪族化合物が好ましく、芳香族化合物では鎖式構造を有するものが好ましく、また、3官能性以上の多官能性モノマーよりも単官能性モノマー乃至2官能性モノマーが好ましい。
前記(メタ)アクリル酸エステル単量体の具体例としては、アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル、アルキル基を有するアミノ(メタ)アクリル酸エステル、グリコールジ(メタ)アクリル酸エステル、アリル(メタ)アクリル酸エステル、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリル酸エステル、グリシジル(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリロニトリベン(メタ)アクリル酸エステル、アクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル、ベンジル(メタ)アクリル酸エステル、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリル酸エステルメチルクロライド塩、アリル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0045】
前記アルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、炭素数1〜18のものが好ましく、炭素数3〜15のものがより好ましく、具体的には、メチル(メタ))アクリル酸エステル、エチル(メタ)アクリル酸エステル、n−ブチル(メタ)アクリル酸エステル、i−ブチル(メタ)アクリル酸エステル、シクロヘキシル(メタ)アクリル酸エステル、2−エチルヘキシル(メタ)アクリル酸エステル、ラウリル(メタ)アクリル酸エステル、ステアリル(メタ)アクリル酸エステル、などが挙げられる。
前記アルキル基の炭素数が、短すぎると、該アクリル樹脂の柔軟性に欠けることがあり、長すぎると、側鎖のメチレン鎖同士が規則的に並び該アクリル樹脂の柔軟性に欠けることがある。
【0046】
前記アルキル基を有するアミノ(メタ)アクリル酸エステルとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、炭素数1〜5のものが好ましく、具体的には、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリル酸エステルジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。
前記グリコールジ(メタ)アクリル酸エステルとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリル酸エステル、ブチレングリコールジ(メタ)アクリル酸エステル、などが挙げられる。
【0047】
前記(メタ)アクリル酸エステル単量体の中でも、合成されるアクリル樹脂に前記「エンタルピー緩和」現象、前記ガラス転移温度の高温側へのシフト等を生じさせることがなく、該アクリル樹脂が柔軟性を有する点で、前記アルキル基を有する前記(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましく、その中でも炭素数1〜18のものが好ましく、3〜15のものがより好ましく、具体的には、n−ブチル(メタ)アクリル酸エステル、i−ブチル(メタ)アクリル酸エステル、シクロヘキシル(メタ)アクリル酸エステル、2−エチルヘキシル(メタ)アクリル酸エステル、ラウリル(メタ)アクリル酸エステル、ステアリル(メタ)アクリル酸エステル等が特に好ましい。
また、前記(メタ)アクリル酸エステル単量体の中でも、屈折率調整の際に高屈折率を発現可能な点で、ベンジル(メタ)アクリルアクリレートが好ましい。
【0048】
前記カルボン酸基を有する不飽和単量体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、イタコン酸モノブチル、シトラコン酸、マレイン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノブチル、コハク酸2−(メタ)アクリロイルオキシエチル、コハク酸2−(メタ)アクリロイルオキシプロピル、コハク酸2−(メタ)アクリロイルオキシブチル、マレイン酸2−(メタ)アクリロイルオキシエチル、マレイン酸2−(メタ)アクリロイルオキシプロピル、マレイン酸4−(メタ)アクリロイルオキシブチル、ヘキサヒドロフタル酸2−メタクリロイルオキシエチル、などが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、熱可逆記録媒体の透明性を向上可能な点で、ヘキサヒドロフタル酸2−メタクリロイルオキシエチル、コハク酸2−(メタ)アクリロイルオキシエチル等の長鎖カルボン酸含有不飽和単量体、などが好ましい。
【0049】
前記水酸基を有する不飽和単量体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリル酸エステル、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリル酸エステルのε−カプロラクトン付加物、グリコールジ(メタ)アクリレート、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記ヒドロキシアルキル(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリル酸エステル、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリル酸エステル、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリル酸エステル、アルキル(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。前記グリコールジ(メタ)アクリレートとしては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリル酸エステル、ブチレングリコールジ(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。
前記水酸基を有する不飽和単量体は、後述するイソシアネート化合物と架橋する際に好適に使用することができ、該イソシアネート化合物の構造を適宜選択することにより、感熱層に柔軟性を付与することができる点で有利である。該水酸基を有する不飽和単量体の中でも、ポリイソシアネート化合物との架橋反応性及び長期耐久性に優れている点で、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリル酸エステルが特に好ましい。
前記水酸基を有する不飽和単量体における水酸基価数(mgKOH/g、ソリッド計算値)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、20〜130mgKOH/gが好ましい。
【0050】
前記その他のエチレン性不飽和単量体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、屈折率の調整時に高屈折率を発現可能な点で、スチレンが好ましい。
【0051】
本発明においては、前記アクリル樹脂の中でも、前記(メタ)アクリル酸エステル単量体を全単量体に対し50質量%以上用いて合成され、かつ複数個の水酸基を有し、イソシアネート化合物等の架橋剤によって架橋可能なアクルポリオール樹脂が特に好ましい。
【0052】
前記アクリルポリオール樹脂のガラス転移温度としては、下記式(Foxの式)から算出されるガラス転移温度(以下「計算Tg」と称することがある)で、30℃〜60℃が好ましく、40℃〜50℃がより好ましい。
前記計算Tgが、30℃未満であると、感熱層の画像耐熱性が悪くなり、室温以上の高温で保存しても画像が十分に消去することができないことがあり、60℃を超えると、繰返し記録が困難になることがある。
【0053】
前記式(Fox)は、次式、1/Tg=Σ(Wi/Tgi)、で表される。
前記式中、「Tg」は、前記計算Tgを表し、「Wi」は、モノマーiの質量分率を表し、「Tgi」は、モノマーiのホモポリマーのガラス転移温度Tg(K)を表す。
【0054】
前記アクリルポリオール樹脂の水酸基価数(mgKOH/g、ソリッド計算値)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、20〜130mgKOH/gが好ましく、30〜80mgKOH/gがより好ましい。前記水酸基価数が、20mgKOH/g未満であると、感熱層の長期耐久性が低下することがあり、130mgKOH/gを超えると、感熱層の十分な消去エネルギー幅が得られないことがある。
前記アクリルポリオール樹脂の水酸基価数(mgKOH/g、ソリッド計算値)は、例えば、アセチル化剤を用いて規定温度で1時間反応させたときに生じる酢酸を、中和するのに要する水酸化カリウムのミリグラム数で表すことにより、測定することができるが、樹脂のモノマー組成により{(水酸基×組成比率)×1000×56.1(KOH)}/(水酸基モノマー分子量×100)の計算式によって計算することもできる。
【0055】
前記アクリルポリオール樹脂の酸価(AV)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1〜10mgKOH/gが好ましく、3〜8mgKOH/gがより好ましい。前記酸価(AV)が、1mgKOH/g未満であると、感熱層の透明性が向上することがあり、10mgKOH/gを超えると、長期耐久性が悪化することがある。
前記アクリルポリオール樹脂の酸価(AV)は、例えば、試料をアルコールとトルエンとの混合溶液に溶解し、フェノールフタレインを指示薬として、規定のアルコール性カリウム溶液で滴定し、試料1g中に含まれている酸を中和するのに要する水酸化カリウムのmg値を算出し、{酸価=A×f×(1/2)×(56.1/1000)×(1000/試料(g))(Aは、N/2アルコール性水酸化カリウムの消費量(ml)を示し、fは、N/2アルコール性水酸化カリウム溶液の力価を示す)}の計算式から酸価を算出することにより、測定することができる。
【0056】
前記アクリルポリオール樹脂の重量平均分子量(Mw)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、20,000〜100,000が好ましく、40,000〜60,000がより好ましい。前記重量平均分子量が、低すぎると、耐久性が劣化し、長時間保存すると消去特性が変動することがあり、高すぎると、短時間の熱エネルギーでの白濁画像を消去する消去エネルギー幅が狭くなってしまうことがある。
前記アクリルポリオール樹脂の重量平均分子量(Mw)は、例えば、光散乱法やGPC装置(東ソー株式会社製、HLC−8220GPC)により、測定することができる。
【0057】
前記アクリルポリオール樹脂の屈折率としては、特に制限はなく、前記熱可逆記録媒体の前記感熱層に用いる前記有機低分子化合物との屈折率比等に応じて適宜選択することができ、例えば、1.45〜1.60が好ましく、1.48〜1.55がより好ましい。
前記アクリルポリオール樹脂の屈折率は、例えば、光屈折臨界角検出方式のデジタル屈折計(ATAGO社製、RX−2000)等によって測定することもでき、また、モノマー組成式から計算することもできるが、Synthia法によるポリマーの特性値を用いて、計算数式で計算することもできる。
なお、該アクリルポリオール樹脂の屈折率と、前記熱可逆記録媒体の前記感熱層に用いる前記有機低分子化合物の屈折率との屈折率比が、大きい程、白濁度が高くなる傾向があり、小さい程、散乱光による透明性低下を防止することができ、1付近であると(両者の屈折率差が小さい)、消去性を向上させることができる。
【0058】
前記アクリルポリオール樹脂は、前記(メタ)アクリル酸エステル単量体と、前記カルボン酸基を有する不飽和単量体、前記水酸基を有する不飽和単量体、及び前記その他のエチレン性不飽和単量体とを用い、公知の溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等に従って合成することができる。なお、これらの単量体の重合系中への供給方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、従来公知の方法などが挙げられる。
【0059】
前記アクリル樹脂は、画像の印字・消去の繰返し耐久性を向上させる観点からは、架橋剤を用いて架橋させておくことが好ましい。該架橋は、例えば、熱、紫外線、電子線などにより行うことができる。これらの中でも、低コストで容易に行うことができ、硬化のための長期保存が不要な点で、熱や紫外線による架橋が好ましい。
【0060】
前記架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、(メタ)アクリル系単量体、イソシアネート化合物、などが好適に挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらは、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。これらの中でも、イソシアネート化合物が好ましい。
前記アクリル樹脂と該架橋剤との組合せの具体例としては、(1)アクリロイル基又はメタクリロイル基を有する熱可塑性樹脂と、(メタ)アクリル系単量体との組合せ、(2)ヒドロキシル基を有するアクリル樹脂(アクリルポリオール樹脂)と、イソシアネート化合物との組合せ、などが好適に挙げられる。
【0061】
前記(1)のアクリロイル基又はメタクリロイル基を有する熱可塑性樹脂と(メタ)アクリル系単量体との組合せの場合、架橋方法が二つあり、一つは、有機過酸化物を混合して加熱することによるラジカルを発生させて樹脂のアクリロイル基又はメタクリロイル基とモノマーを反応させ樹脂を架橋させる方法であり、他の一つは、光重合開始剤を混合して紫外線を照射することによってラジカルを発生させて樹脂のアクリロイル基又はメタクリロイル基とモノマーを反応させ樹脂を架橋する方法である。これらの中でも、有機過酸化物を用いる方法は熱により架橋が可能であり、架橋の際に高価な設備が不要な点で好ましい。
【0062】
前記(2)ヒドロキシル基を有するアクリル樹脂(アクリルポリオール樹脂)とイソシアネート化合物との組合せの場合、該イソシアネート化合物としては、イソシアネート基を複数有するポリイソシアネート化合物を用いることが好ましい。該ポリイソシアネート化合物としては、例えば、トルエンジイソシアネート(TDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、及びイソホロンジイソシアネート(IPDI)から選択されるジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物、グリコール付加物、ラクトンエステル付加物、エーテル付加物、ビュレットタイプ、イソシアヌレート結合タイプ、これらのブロック型ポリイソシネート、などが挙げられる。
【0063】
また、前記イソシアネート化合物としては、鎖式イソシアネート化合物を少なくとも用いることが好ましく、鎖式イソシアネート化合物と環式イソシアネート化合物とを併用し、両者の混合物を用いてもよく、この場合、熱架橋を行うのが好ましい。
前記鎖式イソシアネート化合物のみを用いた場合、一般に架橋された樹脂は柔軟になり消去性は向上するものの、繰返し耐久性や画像保存性が低下する傾向がある一方、前記環式イソシアネート化合物のみを用いた場合、架橋された樹脂が一般に剛直になり、繰返し耐久性や画像保存性は向上するものの、消去性が低下する傾向がある。このため、前記鎖式イソシアネート化合物と前記環式イソシアネート化合物との混合物を用いることにより、消去性と、耐久性及び耐熱性とを両立させることが可能となる。
【0064】
前記鎖式イソシアネート化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジオールやトリオール等の水酸基を有する鎖式化合物と、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族系のイソシアネートとを直接反応させたもの、あるいは、これらを、単数若しくは複数のエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドやカプロラクトン又は脂肪族ポリエステル鎖を介して反応させたもの、などが挙げられる。
【0065】
前記鎖式イソシアネー卜化合物の重量平均分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下限値としては700以上が好ましく、上限値としては5,000以下が好ましく、4,000以下がより好ましく、3,000以下が特に好ましい。前記重量平均分子量が、小さすぎると、架橋された前記感熱層の柔軟性が劣化し、消去性が低下することがあり、大きすぎると、分子が動き難くなり、強度、耐久性が低下することがある。
【0066】
なお、1つのイソシアネート基当たりの重量平均分子量としては、下限値が、150以上が好ましく、200以上がより好ましく、250以上が特に好ましく、上限値がが、2,000以下が好ましく、1,500以下がより好ましく、1,000以下が特に好ましい。前記1つのイソシアネート基当たりの重量平均分子量が、小さすぎると、架橋された前記感熱層の柔軟性が劣化し、消去性が低下することがあり、大きすぎると、分子が動き難くなり、強度、耐久性が低下することがある。
【0067】
前記環式イソシアネート化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ベンゼン環又はイソシアヌレート環等を有するイソシアネート化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、イソシアヌレート環を有する環式イソシアネート化合物が、黄変し難い点で好ましく、また、環状構造以外にアルキレン鎖等の鎖状構造を有するものが好ましい。
【0068】
前記環式イソシアネート化合物の重量平均分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することでき、例えば、下限値が、100以上が好ましく、200以上がより好ましく、300以上が特に好ましく、上限値が、1,000以下が好ましく、700以下がより好ましい。前記重量平均分子量が、小さすぎると、塗膜形成時の加熱によって蒸発して塗膜が架橋不能となり、耐久性が低下することがあり、大きすぎると、剛直な構造しか形成できなくなり、耐久性が低下することがある。
【0069】
前記イソシアネート化合物の添加量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記アクリル樹脂(前記アクリルポリオール樹脂)100質量部に対し、1〜50質量部が好ましく、3〜50質量部がより好ましく、5〜40質量部が特に好ましい。前記イソシアネート化合物の添加量が、1質量部未満であると、高温での弾性率が低くなり、サーマルヘッド等による加熱により塗膜が破壊されるため耐久性が劣ることがあり、50質量部を超えると、屈折率が低くなり、透明濃度が低下することがある。
【0070】
前記アクリル樹脂(前記アクリルポリオール樹脂)におけるヒドロキシル基に対する、前記イソシアネート化合物におけるイソシアネート基の量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、0.05〜1当量が好ましく、0.1〜1.0当量がより好ましい。前記量が、0.05当量未満であると、高温での弾性率が低くなり、サーマルヘッドなどの加熱により塗膜が破壊されるため耐久性が劣ることがあり、1当量よりも多いと、屈折率が低くなり、透明濃度が低下することがある。
【0071】
前記アクリル樹脂(前記アクリルポリオール樹脂)と、前記イソシアネート化合物との硬化反応を促進させる目的で、触媒を使用することができる。該触媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリエチレンジアミン、ナフテン酸コバルト、塩化第一スズ、テトラ−n−ブチルスズ、塩化第ニスズ、トリメチルスズヒドロキシド、ジメチル第二塩化スズ、ジ−n−ブチルスズジラウレート、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
なお、前記触媒の使用量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、樹脂固形分に対し、0.1〜2質量%が好ましい。
【0072】
−有機低分子化合物−
前記有機低分子化合物における分子量としては、前記樹脂よりも低分子であり、例えば、重量平均分子量で、100〜2,000が好ましく、150〜1,000がより好ましい。
前記重量平均分子量が、100未満であると、融点が低すぎるため外有機低分子化合物が結晶化しないことがあり、2,000を超えると、融点が高すぎるため該有機低分子化合物がサーマルヘッドによる加熱で溶融することができず、白濁化できないことがある。
前記重量平均分子量は、例えば、液体クロマトグラフィーにより測定することができる。
【0073】
前記有機低分子化合物としては、前記感熱層中で粒子状となるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、分子中に酸素、窒素、硫黄及びハロゲン原子から選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、具体的には、−OH、−COOH、−CONH、−COOR、−NH、−NH、−S−、−S−S−、−O−、ハロゲン原子等を含むことが好ましい。
前記有機低分子化合物の融点としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、通常、30〜200℃が好ましく、50〜150℃がより好ましい。前記融点が、30℃未満であると、融点が低く、加熱後の冷却において該有機低分子化合物が十分に結晶化できなくなるため画像形成・消去ができなくなることがあり、200℃を超えると、熱感度が高くなりサーマルヘッドによる加熱で該有機低分子化合物が溶融することが出来ず、画像形成ができなくなることがある。
【0074】
前記有機低分子化合物としては、例えば、カルボキシル基含有化合物、カルボキシル基を末端に有しないカルボキシル基非含有化合物(以下「カルボキシル基非含有化合物」と略称する)などが好適に挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、微量のアンモニアやアミンなどの塩基性物質が存在する環境下に保管しても融点が上昇せず、白濁飽和エネルギー乃至白濁飽和温度が高エネルギー乃至高温側へシフトせず、熱感度が低下し画像形成不能となることがない等の点で、カルボキシル基非含有化合物が特に好ましい。
【0075】
前記カルボキシル基含有化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、飽和モノカルボン酸、飽和ジカルボン酸、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、飽和ハロゲン脂肪酸、不飽和ハロゲン脂肪酸、アリルカルボン酸、ハロゲンアリルカルボン酸、チオカルボン酸、などが挙げられる。これらの炭素数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、10〜60が好ましく、10〜38がより好ましく、10〜30が特に好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、飽和又は不飽和モノカルボン酸、飽和又は不飽和ジカルボン酸、アリルカルボン酸、ハロゲンアリルカルボン酸、チオカルボン酸、が好ましい。
【0076】
前記飽和又は不飽和のモノカルボン酸としては、例えば、ラウリン酸、ドデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、ノナデカン酸、アラギン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸、などが挙げられる。前記飽和又は不飽和のジカルボン酸としては、融点が100〜135℃程度の脂肪族ジカルボン酸が好ましく、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、ヘキサデカン二酸、ヘプタデカン二酸、オクタデカン二酸、ノナデカン二酸、エイコサン二酸、ヘンエイコサン二酸、ドコサン二酸、などが挙げられる。
【0077】
前記カルボキシル基非含有化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、分子中に酸素、窒素、硫黄及びハロゲン原子から選択される少なくとも1種(例えば、−OH、ハロゲン原子等)を含む化合物が好ましく、具体的には、アルカノール、アルカンジオール、ハロゲンアルカノール、ハロゲンアルカンジオール、アルキルアミン、アルカン、アルケン、アルキン、ハロゲンアルカン、ハロゲンアルケン、ハロゲンアルキン、シクロアルカン、シクロアルケン、シクロアルキン、飽和モノカルボン酸エステル、飽和ジカルボン酸エステル、不飽和モノカルボン酸エステル、不飽和ジカルボン酸エステル、飽和モノカルボン酸アミド、飽和ジカルボン酸アミド、不飽和モノカルボン酸アミド、不飽和ジカルボン酸アミド、飽和モノカルボン酸アンモニウム塩、飽和ジカルボン酸アンモニウム塩、不飽和モノカルボン酸アンモニウム塩、不飽和ジカルボン酸アンモニウム塩、飽和ハロゲン脂肪酸エステル、飽和ハロゲン脂肪酸アミド、飽和ハロゲン脂肪酸アンモニウム塩、不飽和ハロゲン脂肪酸エステル、不飽和ハロゲン脂肪酸アミド、不飽和ハロゲン脂肪酸アンモニウム塩、アリルカルボン酸エステル、アリルカルボン酸アミド、アリルカルボン酸アンモニウム塩、ハロゲンアリルカルボン酸エステル、ハロゲンアリルカルボン酸アミド、ハロゲンアリルカルボン酸アンモニウム塩、チオアルコール、チオカルボン酸エステル、チオカルボン酸アミド、チオカルボン酸アンモニウム塩、チオアルコールのカルボン酸エステル、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0078】
前記カルボキシル基非含有化合物における炭素数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、10〜60が好ましく、10〜38がより好ましい。前記カルボキシル基非含有化合物におけるエステル中のアルコール基部分は飽和であってもよいし、不飽和であってもよく、また、ハロゲン原子で置換されていてもよい。
【0079】
前記カルボキシル基非含有化合物の中でも、融点が40〜70℃であり低融点のものが好ましく、例えば、脂肪酸エステル、二塩基酸エステル、多価アルコールジ脂肪酸エステル、などが好ましい。
【0080】
前記脂肪酸エステルは、同じ炭素数の脂肪酸(2分子会合状態)より融点が低く、逆に同じ融点の脂肪酸よりも炭素数が多い点で、同じ融点の脂肪酸を用いた場合に比し、画像の印字−消去の劣化を抑制することができ、白濁度を増加させ、高コントラストにすることができ、繰返し耐久性を向上させることができる点で有利である。なお、前記画像の印字−消去の劣化は、前記樹脂と前記有機低分子化合物との加熱時における相溶により、粒子状の有機低分子化合物の分散状態が変化することが原因と考えられる。
本発明においては、該脂肪酸エステルと、高融点の有機低分子化合物とを併用して混合物として用いることにより、透明化温度幅を広くすることができ、サーマルヘッドでの消去性を向上させることができる結果、保存により多少消去性が変動しても十分に消去可能であり、材料自身の特性から繰返し耐久性を向上させることができる。
【0081】
前記脂肪酸エステルとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記構造式(1)で表されるものが好適である。
−COO−R    構造式(1)
前記構造式(1)中、R及びRは、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、炭素数が10以上のアルキル基を表す。該脂肪酸エステルは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
【0082】
前記脂肪酸エステルの炭素数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、20以上が好ましく、25以上がより好ましく、30以上が特に好ましい。前記炭素数が、多くなる程、白濁度が高く、繰返し耐久性が向上する。
前記脂肪酸エステルの融点としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、40℃以上が好ましい。
【0083】
前記構造式(1)で表される脂肪酸エステルの具体例としては、ステアリン酸メチル、ステアリン酸テトラデシル、ステアリン酸オクタデシル、ラウリン酸オクタデシル、パルミチン酸テトラデシル、ベヘン酸ドデシル等の高級脂肪酸のエステル:C1633−O−C1633、C1633−S−C1633、C1837−S−C1837、C1225−S−C1225、C1939−S−C1939、C1225−S−S−C1225、等のエーテル又はチオエーテル、などが挙げられる。
【0084】
前記二塩基酸エステルとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、モノエステル及びジエステルのいずれであってもよく、例えば、下記構造式(2)で表されるものが好適である。
OOC−(CH)−COOR    構造式(2)
前記構造式(2)中、R及びRは、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、水素原子、又は炭素数10以上のアルキル基を表す(ただし、R及びRが同時に水素原子である場合は除く)。R及びRのアルキル基の合計炭素数としては、20以上が好ましく、25以上がより好ましく、30以上が特に好ましい。nは、0〜40が好ましく、1〜30がより好ましく、2〜20が特に好ましい。なお、該二塩基酸エステルの融点としては、40℃以上がより好ましい。
【0085】
前記多価アルコールジ脂肪酸エステルとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記構造式(3)で表されるものが好適である。
CH(CH−2COO(CHOOC(CH−2CH構造式(3)
前記構造式(3)中、pは、2〜40が好ましく、3〜30がより好ましく、4〜22が特に好ましい。mは、2〜40が好ましく、3〜30がより好ましく、4〜22が特に好ましい。
【0086】
前記多価アルコールジ脂肪酸エステルは、同じ炭素数の脂肪酸よりも融点が低く、逆に同じ融点の脂肪酸よりも炭素数が多い点で、同じ融点の脂肪酸を用いた場合に比し、画像の印字−消去の劣化を抑制することができ、白濁度を増加させ、高コントラストにすることができ、繰返し耐久性を向上させることができる点で有利である。
【0087】
前記有機低分子化合物としては、低融点の有機低分子化合物と、該低融点の有機低分子化合物よりも融点が高い高融点の有機低分子化合物とを併用して組合せると、透明化温度幅を更に拡大させることができる点で好ましい。前記低融点有機低分子化合物の融点と、高融点有機低分子化合物の融点との差としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、30℃以上が好ましく、40℃以上がより好ましく、50℃以上が特に好ましい。
【0088】
前記低融点の有機低分子化合物の融点としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、40℃〜100℃が好ましく、50℃〜80℃がより好ましい。また、前記高融点の有機低分子化合物の融点としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、100℃〜200℃が好ましく、110℃〜180℃がより好ましい。
【0089】
前記高融点の有機低分子化合物としては、融点が100℃以上のものが好ましく、例えば、脂肪族飽和ジカルボン酸、高級アルキル基を有するケトン、該ケトンから誘導されるセミカルバゾン、α−ホスホノ脂肪酸、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0090】
前記脂肪族飽和ジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、ヘキサデカン二酸、ヘプタデカン二酸、オクタデカン二酸、ノナデカン二酸、エイコサン二酸、ヘンエイコサン二酸、ドコサン二酸、などが挙げられる。
前記ケトンとしては、ケトン基と高級アルキル基を必須の構成基として含み、その他無置換若しくは置換基を有する芳香環又は被素環を含むものが挙げられる。前記ケトンの全炭素数は、16個以上が好ましく、21個以上がより好ましい。なお、前記セミカルバゾンは、該ケトンから誘導されたものである。
前記α−ホスホノ脂肪酸は、例えば、E.V.Kaurer等、J.Ak.OilChekist’s Soc,41,205(1964)の方法に従って、脂肪酸をHell−Volhard−Zelinskin反応により臭素化してα−臭素化酸臭化物とする。次に、このα−臭素化酸臭化物にエタノールを添加し、α−ブロモ脂肪酸エステルを得る。次いで、α−ブロモ脂肪酸エステルをトリエチルホスファイトと加熱反応させてα−ホスホノ脂肪酸エステルとし、濃塩酸による加水分解を行って、生成物であるα−ホスホノ脂肪酸をトルエンから再結晶する。以上により、α−ホスホノ脂肪酸を合成することができる。
【0091】
本発明においては、前記透明化温度幅を拡大する目的で、前記有機低分子化合物を適宜組合せてもよいし、前記有機低分子化合物と融点の異なる他の材料とを組合せてもよい。
【0092】
前記感熱層における前記有機低分子化合物と前記アクリル樹脂(架橋構造を有する樹脂)との混合質量比(有機低分子化合物:アクリル樹脂)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2:1〜1:16が好ましく、1:2〜1:8がより好ましい。
前記質量比が前記数値範囲内であると、前記有機低分子化合物を前記樹脂中に分散させるのが困難となったり、不透明化が困難になることがある。
【0093】
本発明においては、前記低融点の有機低分子化合物として前記脂肪酸エステルを用いる場合、前記透明化温度の範囲を広げる目的で、該低融点の脂肪酸エステルよりも融点が高い高融点の有機低分子化合物として直鎖炭化水素含有化合物と混合して併用するのが好ましい。この場合、サーマルヘッド等による短時間での加熱による画像消去(透明化)を向上させることができ、更に画像消去のマージンが増えることにより、経時により画像消去エネルギーが変動しても、実用上の問題を生ずることがなく、サーマルヘッドでの消去も可能となる点で有利である。
【0094】
前記直鎖炭化水素含有化合物としては、合計炭素数が、6〜60のものが好ましく、8〜50のものがより好ましく、これらの中でも、環式炭化水素(例えばシクロヘキサン、シクロペンタン等)、芳香族環(例えば、ベンゼン、ナフタレン等)、複素環(例えば環式エーテル、フラン、ピラン、モルホリン、ピロリジン、ピペリジン、ピロール、ピリジン、ピラジン、ピペラジン、ピリミジン等)、縮合複素環(例えばベンゾピロリジン、インドール、ベンゾオキサジン、キノリン等)、などの環状構造を含むものが好ましく、フェニレン構造(例えばフェニル基等)、シクロヘキシレン構造(例えばシクロヘキシル基等)、複素環を有するものがより好ましく、分子の末端のうち少なくとも一つにメチル基を有するものが特に好ましい。
【0095】
前記直鎖炭化水素含有化合物の具体例としては、(1)ウレタン結合を有する直鎖炭化水素含有化合物、(2)スルホニル結合を有する直鎖炭化水素含有化合物、(3)シュウ酸ジアミド結合を有する直鎖炭化水素含有化合物、(4)ジアシルヒドラジド結合を有する直鎖炭化水素含有化合物、(5)尿素結合とウレタン結合を有する直鎖炭化水素含有脂肪族化合物、(6)尿素結合とアミド結合を有する直鎖炭化水素含有脂肪族化合物、(7)複数の尿素結合を有する直鎖炭化水素含有脂肪族化合物、(8)尿素結合を有する環式化合物、(9)アミド結合を有する含有環式化合物、などが好適に挙げられる。
前記(1)から(9)のいずれかの直鎖炭化水素含有化合物としては、カルボキシル基を有さないものが好ましく、分子中に、ウレタン結合(−NHCOO−)、スルホニル結合(−SO−)、アミド結合(−CONH−)、シュウ酸ジアミド結合(−NHCOCONH−)、ジアシルヒドラジド結合(−CONHNHCO−)、又は尿素結合(−HNCONH−)のような極性基を有するものなどが挙げられる。
【0096】
前記直鎖炭化水素含有化合物の融点としては、下限値が、100℃以上が好ましく、110℃以上がより好ましく、120℃以上が更に好ましく、130℃以上が特に好ましく、上限値が、180℃以下が好ましく、160℃以下がより好ましく、150℃以下が特に好ましい。前記融点が、低すぎると、透明化温度幅の拡大ができなくなり消去性が低下することがあり、高すぎると、白濁画像を形成する際の感度が低下することがある。
【0097】
前記直鎖炭化水素含有化合物としては、例えば、下記構造式(4)〜(9)のいずれかで表されるものが挙げられる。
−X−R−Y−R    構造式(4)
前記構造式(4)中、X及びYは、少なくとも1つはウレタン結合、スルホニル結合、又は尿素結合を表し、残りはウレタン結合、スルホニル結合、尿素結合及びアミド結合から選択される1つを表す。R及びRは、CH(CH−又はCH(CH−O−(CH−を表し、Rは、−(CH−、下記構造式(4−1)〜(4−2)のいずれかの基を表す。
【0098】
【化1】

Figure 2004058660
【化2】
Figure 2004058660
前記構造式(4−1)及び(4−2)中、m及びnは、0〜30が好ましい。
【0099】
−X−R                構造式(5)
前記構造式(5)中、Xは、シュウ酸ジアミド結合又はジアシルヒドラジド結合を表す。R及びRは、CH(CH−、又はCH(CH−O−(CH−を表す。m及びnは、0〜30の整数を表す。
【0100】
【化3】
Figure 2004058660
前記構造式(6)中、X及びYは、ウレタン結合、スルホニル結合、尿素結合、アミド結合、シュウ酸ジアミド結合、及びジアシルヒドラジド結合から選択される少なくともいずれかを表す。R10及びR12は、−(CH−、又は−(CH−O−(CH−を表す。R11は、CH(CH−、又はCH(CH−O−(CH−を表す。m及びnは、0〜30の整数を表す。Aは、フェニル基、シクロヘキシル基、又は下記構造式(6−1)〜(6−2)のいずれかの基を表す。
【化4】
Figure 2004058660
前記構造式(7)中、Xは、ウレタン結合、スルホニル結合、尿素結合、アミド結合、シュウ酸ジアミド結合、又はジアシルヒドラジド結合を表す。R10及びR12は、−(CH−、又は−(CH−O−(CH−を表す。m及びnは、0〜30の整数を表す。Aは、フェニル基、シクロヘキシル基、又は下記構造式(6−1)〜(6−2)のいずれかの基を表す。
【0101】
【化5】
Figure 2004058660
【0102】
【化6】
Figure 2004058660
前記構造式(6−2)中、lは、1〜3の整数を表す。Zは、R13OCO−、R13O−、又はR13−を表す。R13は、CH(CH−、又はCH(CH−O−(CH−を表す。m及びnは、0〜30の整数を表す。
【0103】
【化7】
Figure 2004058660
【0104】
【化8】
Figure 2004058660
【0105】
前記構造式(8)及び(9)中、Xは、ウレタン結合、スルホニル結合、尿素結合、アミド結合、シュウ酸ジアミド結合及びジアシルヒドラジド結合から選ばれるいずれかを表す。R14は、−(CH−、又は−(CH−O−(CH−を表す。R15は、CH(CH−、又はCH(CH−O−(CH−を表す。m及びnは、0〜30の整数を表す。
【0106】
前記直鎖炭化水素含有化合物の好ましい具体例としては、下記構造式(10)〜(26)のいずれかで表されるものが挙げられる。
16−OOCNH−R17−NHCOO−R18    構造式(10)
16−NHCOO−R17−OOCNH−R18    構造式(11)
16−SO−R17−SO−R18        構造式(12)
16−NHCOCONH−R18           構造式(13)
16−CONHNHCO−R18           構造式(14)
16−NHCO−R17−NHCONH−R18    構造式(15)
16−CONH−R17−NHCONH−R18    構造式(16)
16−NHCOO−R17−NHCONH−R18   構造式(17)
16−NHCONH−R17−NHCONH−R18  構造式(18)
16―NHCOO−R17−OOCNH−R18    構造式(19)
ただし、前記構造式(10)〜(19)中、R16及びR18は、アルキル基を表す。R17は、メチレン基、下記構造式(10−1)又は下記構造式(10−2)で表される基を表す。
【0107】
【化9】
Figure 2004058660
【化10】
Figure 2004058660
ただし、前記構造式(10−1)〜(10−2)中、m及びnは、0〜20の整数を表す。
【0108】
【化11】
Figure 2004058660
【0109】
【化12】
Figure 2004058660
【0110】
【化13】
Figure 2004058660
【0111】
【化14】
Figure 2004058660
【0112】
【化15】
Figure 2004058660
【0113】
【化16】
Figure 2004058660
【0114】
【化17】
Figure 2004058660
【0115】
前記構造式(10)で表される化合物の好ましい具体例としては、以下のものが挙げられる。
CH(CH11OOCNH(CHNHCOO(CH11CH         融点:113℃
CH(CH17OOCNH(CHNHCOO(CH17CH         融点:119℃
CH(CH21OOCNH(CHNHCOO(CH21CH         融点:121℃
【化18】
Figure 2004058660
【0116】
前記構造式(11)で表される化合物の好ましい具体例としては、以下のものが挙げられる。
CH(CH17NHCOO(CHOOCNH(CH17CH          融点:115℃
CH(CH17NHCOO(CHOOCNH(CH17CH          融点:119℃
CH(CH17NHCOO(CHOOCNH(CH17CH          融点:111℃
【化19】
Figure 2004058660
【0117】
前記構造式(12)で表される化合物の好ましい具体例としては、以下のものが挙げられる。
Figure 2004058660
【0118】
前記構造式(13)で表される化合物の好ましい具体例としては、以下のものが挙げられる。
Figure 2004058660
【0119】
前記構造式(14)で表される化合物の好ましい具体例としては、以下のものが挙げられる。
Figure 2004058660
【0120】
前記構造式(15)で表される化合物の好ましい具体例としては、以下のものが挙げられる。
CH(CH17NHCO(CHNHCONH(CH17CH          融点:144℃
CHO(CHNHCO(CH11NHCONH(CH17CH         融点:140℃
CHCHO(CHNHCO(CH11NHCONH(CH17CH        融点:135℃
【0121】
前記構造式(16)で表される化合物の好ましい具体例としては、以下のものが挙げられる。
CH(CH16CONH(CHNHCONH(CH17CH          融点:149℃
【0122】
前記構造式(17)で表される化合物の好ましい具体例としては、以下のものが挙げられる。
CH(CH17NHCOO(CHNHCONH(CH17CH         融点:127℃
【0123】
前記構造式(18)で表される化合物の好ましい具体例としては、以下のものが挙げられる。
CH(CH17NHCONH(CHNHCONH(CH17CH         融点:177℃
【0124】
前記構造式(19)で表される化合物の好ましい具体例としては、以下のものが挙げられる。
【化20】
Figure 2004058660
【0125】
前記構造式(20)で表される化合物の好ましい具体例としては、以下のものが挙げられる。
【化21】
Figure 2004058660
【化22】
Figure 2004058660
【0126】
前記構造式(22)で表される化合物の好ましい具体例としては、以下のものが挙げられる。
【化23】
Figure 2004058660
【0127】
前記構造式(23)で表される化合物の好ましい具体例としては、以下のものが挙げられる。
【化24】
Figure 2004058660
【0128】
前記構造式(24)で表される化合物の好ましい具体例としては、以下のものが挙げられる。
【化25】
Figure 2004058660
【0129】
前記構造式(25)で表される化合物の好ましい具体例としては、以下のものが挙げられる。
【化26】
Figure 2004058660
【0130】
前記構造式(26)で表される化合物の好ましい具体例としては、以下のものが挙げられる。
【化27】
Figure 2004058660
【0131】
前記直鎖炭化水素含有化合物と前記低融点の有機低分子化合物との混合質量比(低融点の有機低分子化合物:直鎖炭化水素含有化合物)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、95:5〜5:95が好ましく、90:10〜10:90がより好ましく、80:20〜20:80が特に好ましい。前記混合質量比が前記数値範囲内にないと、前記低融点の有機低分子化合物が多すぎるときに、透明化温度幅が狭くなり、消去性が十分でないことがあり、前記直鎖炭化水素含有化合物が多すぎるときに画像を形成することができないことがある。
【0132】
前記低融点の有機低分子化合物又は前記高融点の有機低分子化合物以外に、他の有機低分子化合物を併用する場合、該他の有機低分子化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、高級脂肪酸、高級脂肪酸のエステル、高級脂肪酸のエーテル、などが挙げられる。
前記高級脂肪酸としては、例えば、ラウリン酸、ドデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、ノナデカン酸、アラギン酸、オレイン酸、などが挙げられる。前記高級脂肪酸のエステルとしては、例えば、ステアリン酸メチル、ステアリン酸テトラデシル、ステアリン酸オクタデシル、ラウリン酸オクタデシル、パルミチン酸テトラデシル、ベヘン酸ドデシル、などが挙げられる。前記高級脂肪酸のエーテルとしては、例えば、C1633−O−C1633、などが挙げられる。前記高級脂肪酸のチオエーテルとしては、例えば、C1633−S−C1633、C1837−S−C1837、C1225−S−C1225、C1939−S−C1939、C1225−S−S−C1225、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、高級脂肪酸、特にパルミチン酸、ペンタデカン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸等の炭素数16以上の高級脂肪酸が好ましく、炭素数16〜24の高級脂肪酸が更に好ましい。
【0133】
前記感熱層におけるその他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、画像の形成を容易にする観点からは、界面活性剤、可塑剤、などが挙げられる
前記界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤、などが挙げられる。
前記可塑剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、リン酸エステル、脂肪酸エステル、フタル酸エステル、二塩基酸エステル、グリコール、ポリエステル系可塑剤、エポキシ系可塑剤、などが挙げられる。
【0134】
前記感熱層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1〜30μmが好ましく、2〜20μmがより好ましい。
前記感熱層の厚みが、薄すぎると、白濁度が低下しコントラストが低くなることがあり、厚すぎると、層内での熱の分布が発生し均一に透明化することが困難となることがある。なお、前記有機低分子化合物の前記感熱層中の含有量を増加させると、白濁度を増加させることができる。
【0135】
本発明の熱可逆記録媒体は、前記感熱層のほかに、更に必要に応じて適宜選択した、支持体、着色層、空気層、光反射層、接着層、中間層、保護層、接着剤層、粘着層等のその他の層を有していてもよい。これら各層は、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
【0136】
前記熱可逆記録媒体の層構成としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、実開平2−3876号公報に記載されているように、支持体上に、感熱層と磁性材料を主成分とする磁気感熱層を有すると共に、少なくとも感熱層直下又は支持体の感熱層対応部分が着色されている層構成、特開平3−130188号公報に記載されているように、支持体上に、磁気感熱層、該磁気感熱層の上に光反射層、該光反射層の上に感熱層が設けられているような層構成、等が挙げられる、なお、前記磁気感熱層は、支持体の裏面、又は支持体と感熱層との間に設けることが好ましい。
【0137】
前記支持体としては、その形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、例えば平板状などが挙げられ、前記構造としては、単層構造であってもいし、積層構造であってもよく、前記大きさとしては、前記熱可逆記録媒体の大きさ等に応じて適宜選択することができる。
前記支持体の材料としては、例えば、無機材料、有機材料、などが挙げられる。前記無機材料としては、例えば、ガラス、石英、シリコン、酸化シリコン、酸化アルミニウム、SiO、金属等が挙げられる。前記有機材料としては、例えば、紙、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記支持体の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択するこができ、100〜2,000μmが好ましく、100〜1,000μmがより好ましい。
【0138】
前記熱可逆記録媒体には、前記感熱層を保護する目的で保護層を設けることができる。前記保護層の材料としては、シリコーンゴム、シリコーン樹脂(例えば、特開昭63−221087号公報)、ポリシロキサングラフトポリマー(例えば、特開昭63−317385号公報)、紫外線硬化樹脂又は電子線硬化樹脂(例えば、特開平2−566号公報)、などが挙げられる。
これらの材料を塗布する際には、通常、溶剤が用いられる。前記溶剤としては、前記感熱層における前記樹脂及び前記有機低分子化合物を溶解し難いものが好ましく、例えば、n−ヘキサン、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶剤、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよく、コスト面でアルコール系溶剤が好ましい。
【0139】
前記保護層は、前記感熱層のアクリル樹脂を硬化するのと同時に硬化させることができる。この場合、前記支持体上に前記感熱層を形成した後、前記保護層を塗布、乾燥する。その後、熱、紫外線、電子線照射等を行い、それぞれの層を硬化させる。
前記保護層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、0.1〜10.0μmが好ましい。前記保護層の厚みが0.1μm未満であると、前記感熱層の保護効果が十分でないことがあり、10.0μmを超えると、熱感度が低下することがある。
【0140】
前記熱可逆記録媒体には、保護層形成液の溶剤やモノマー成分等から感熱層を保護する目的で、前記保護層と前記感熱層との間に中間層を設けることができる(例えば、特開平1−133781号公報参照)。前記中間層の材料としては、感熱層中の樹脂の材料として挙げたもの以外に、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の樹脂成分を用いることができる。該樹脂成分としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリウレタン、飽和ポリエステル、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、などが挙げられる。
前記中間層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択するこができ、0.5〜10μmが好ましい。
【0141】
前記熱可逆記録媒体には、前記支持体と前記感熱層との間に視認性を向上させる目的で、着色層を設けることが好ましい。前記着色層は、着色剤及び樹脂バインダーを含有する溶液、又は分散液を対象面に塗布し、乾燥するか、あるいは、単に着色シートを貼り合せることにより形成することができる。
前記着色剤としては、上層である前記感熱層の透明及び白濁の変化を反射画像として認識できるものであれば特に制限はなく、例えば、赤、黄、青、紺、紫、黒、茶、灰、橙、緑等の色を有する染料、顔料等が使用される。なお、前記樹脂バインダーとしては、各種熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂などが使用される。
【0142】
前記熱可逆記録媒体には、カラー印刷層を設けることができる、前記カラー印刷層における着色剤としては、従来のフルカラー印刷に使用されるカラーインク中に含まれる各種の染料及び顔料等が挙げられ、前記樹脂バインダーとしては各種の熱可塑性、熱硬化性、紫外線硬化性又は電子線硬化性樹脂、等が挙げられる。該カラー印刷層の厚みとしては、印刷色濃度に対して適宜変更されるため、所望の印刷色濃度に合わせて選択することができる。
【0143】
前記熱可逆記録媒体は、前記支持体と前記感熱層との間に、空気層による非密着部を有していてもよい。前記感熱層に用いられる前記有機高分子化合物の屈折率が1.4〜1.6程度であり、空気の屈折率1.0との差が大きいため、該空気層を有すると、前記感熱層と前記非密着部との界面で光が反射し、該感熱層が白濁状態の時に白濁度を増幅することができ、視認性を向上させることができ、該空気層による非密着部を表示部として好適に用いることができる。
前記空気層は、断熱層としても機能するため、感熱度を向上させることができ、また、クッション層としても機能し、サーマルヘッドからの圧力を分散させることができ、前記感熱層の変形、粒子状の前記有機低分子化合物の拡散等を防ぎ、繰返し耐久性を向上させることができる。
【0144】
また、前記熱可逆記録媒体には、ヘッドマッチング層を設けてもよい。前記ヘッドマッチング層の材料としては、耐熱性樹脂、無機顔料、などが挙げられる。前記耐熱性樹脂としては、前記保護層中に用いられる耐熱性樹脂と同じものが好適に用いられる。前記無機顔料としては、例えば、炭酸カルシウム、カオリン、シリカ、水酸化アルミニウム、アルミナ、ケイ酸アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、タルク、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。前記無機顔料の粒径としては、例えば、0.01〜10.0μmが好ましく、0.05〜8.0μmがより好ましい。該無機顔料の添加量としては、前記耐熱性樹脂1質量部に対し、0.001〜2質量部が好ましく、0.005〜1質量部がより好ましい。
【0145】
なお、前記保護層、前記カラー印刷層、前記ヘッドマッチング層中に含まれる樹脂を、熱、紫外線、電子線等により硬化させる場合には、前記感熱層の樹脂を紫外線架橋させるために用いた架橋剤、光重合開始剤、光重合促進剤を添加することが好ましい。
【0146】
前記熱可逆記録媒体を製造する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、(1)前記樹脂及び前記有機低分子化合物を溶媒中に溶解乃至分散させた熱可逆記録媒体用組成物を支持体上に塗布し、該溶媒を蒸発させてシート状等にするのと同時に又はその後に架橋する方法、(2)前記樹脂のみを溶解した溶媒に前記有機低分子化合物を分散させた熱可逆記録媒体用組成物を支持体上に塗布し、該溶媒を蒸発させてシート状等にすると同時に又はその後に架橋する方法、(3)溶媒を用いず、前記樹脂と前記有機低分子化合物とを加熱溶融して互いに混合し、この溶融混合物をシート状等に成形して冷却した後に架橋する方法、などが好適に挙げられる。なお、これらにおいて、前記支持体を用いることなく、シート状の熱可逆記録媒体として成形することもできる。
【0147】
前記(1)又は(2)において用いる溶剤としては、前記樹脂及び前記有機低分子化合物の種類等によって異なり一概には規定することはできないが、例えば、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、クロロホルム、四塩化炭素、エタノール、トルエン、ベンゼン、などが挙げられる。
なお、前記有機低分子化合物は、前記感熱層中では粒子状に分散して存在している。
【0148】
前記熱可逆記録媒体用組成物には、コーティング材料用としての高度な性能を発現させる目的で、各種顔料、消泡剤、顔料、分散剤、スリップ剤、防腐剤、架橋剤、可塑剤等を添加してもよい。
前記熱可逆記録媒体用組成物の塗布方法としては、特に制限はなく、公知の方法の中から適宜選択することができ、例えば、噴霧コート法、ローラーコート法、バーコート法、エアナイフコート法、刷毛塗り法、ディッピング法、等が挙げられる。
前記熱可逆記録媒体用組成物の乾燥条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、室温〜140℃の温度で、10分間〜1時間程度、などが挙げられる。
【0149】
前記感熱層における前記樹脂を硬化させるには、加熱、紫外線照射、電子線照射などにより行うことができる。これらの手段で硬化させる方法としては、具体的には、アクリル共重合体(アクリル樹脂)とポリイソシアネート化合物とを反応させることにより硬化させる。
【0150】
前記紫外線照射は、公知の紫外線照射装置を用いて行うことができ、該装置としては、例えば、光源、灯具、電源、冷却装置、搬送装置等を備えたものが挙げられる。
前記光源としては、例えば、水銀ランプ、メタルハライドランプ、カリウムランプ、水銀キセノンランプ、フラッシュランプなどが挙げられる。該光源の波長は、前記熱可逆記録媒体用組成物に添加されている光重合開始剤及び光重合促進剤の紫外線吸収波長に応じて適宜選択することができる。
前記紫外線照射の条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記樹脂を架橋するために必要な照射エネルギーに応じてランプ出力、搬送速度等を決めればよい。
【0151】
前記電子線照射は、公知の電子線照射装置を用いて行うことができ、該電子線照射装置は、走査型(スキャンビーム)又は非走査型(エリアビーム)の2種に大別でき、その条件としては照射面積、照射線量等に応じて選択することができる。また、電子線照射条件は、樹脂を架橋するために必要な線量に応じて、電子流、照射幅、搬送スピードを考慮し、下記数式から決定することができる。
D=(△E/△R)・η・I/(W・V)
前記数式中、Dは、必要線量(Mrad)を表す。△E/△Rは、平均エネルギー損失を表す。ηは、効率を表す。Iは、電子流(mA)を表す。Wは、照射幅(cm)を表す。Vは、搬送速度(cm/s)を表す。
なお、工業的には、前記数式を簡略化し、下記数式を用いることが好ましい。
D・V=K・I/W
なお、装置定格は、Mrad・m/minで表され、電子流定格は、20〜500mA程度が選択される。
【0152】
前記感熱層における前記樹脂を硬化させた場合、前記感熱層の硬度を向上させることができる。なお、サーマルヘッド等を用い圧力を加えながら同時に加熱する場合には、画像形成−消去を繰り返すうちに、粒子状の前記有機低分子化合物の周囲の前記樹脂が変形し、細かく分散された前記有機低分子化合物が次第に大きな径の粒子となり、光を散乱させる効果が少なくなり(白濁度が低下し)、最終的には、画像コントラストが低下する。したがって、前記感熱層の硬さは該感熱層の耐久性にとって重要であり、該感熱層の硬さが強い程、耐久性が良好である。また、加熱時(100〜140℃)における前記感熱層が硬い方がよく、該感熱層の硬さは、例えば、NEC製の薄膜硬度計MHA−400を用いて測定することができる。
【0153】
また、前記感熱層中の前記樹脂と前記有機低分子化合物の粒子との界面及び/又は粒子状の該有機低分子化合物の内部に、屈折率と異なる空隙が存在すると、白濁状態での画像濃度が向上し、コントラストを向上させることができる。この場合、該空隙の大きさとしては、不透明状態を検知するために用いる光の波長の1/10以上であるのが好ましい。
【0154】
前記熱可逆記録媒体に形成される画像は、透過画像として視認可能であってもよいし、反射画像としても視認可能であってもよい。
前記反射画像として用いる場合、前記感熱層の背面に光を反射する反射層を設けるのが好ましい。この場合、前記感熱層の厚みを薄くすることができ、該感熱層の厚みを薄くしてもコントラストを上げることができる点で有利である。該反射層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Al、Ni、Sn等を蒸着した層、などが挙げられる(例えば、特開昭64−14079号公報参照)。
【0155】
前記熱可逆記録媒体は、熱を選択的に与えることによって前記感熱層を選択的に加熱し、透明地に白濁画像、白濁地に透明画像を形成することができ、その変化は何回も繰り返しすることが可能である。そして、前記感熱層の背面に着色シートを配置すれば、白地に着色シートの色の画像、又は着色シートの色の地に白地の画像を形成することができる。また、OHP(オーバーヘッドプロジェクター)などで投影すれば、白濁部は暗部になり、透明部は光が透過しスクリーン上では明部となる。
【0156】
前記熱可逆記録媒体に対する画像の形成及び消去は、公知の画像処理装置を用いて行うことができ、後述する本発明の画像処理装置を用いて行うのが好ましい。例えば、前記感熱層は、前記樹脂と該樹脂中に分散された有機低分子化合物とを含み、温度「T」以下の常温では「白濁」状態(不透明)である。この感熱層を加熱していくと、温度「T」から徐々に透明になり始め、温度「T」〜「T」まで加熱すると、該感熱層は「透明」状態となる。この「透明」状態から再び「T」以下の常温に戻しても、該感熱層は「透明」状態のまま維持される。つまり、温度「T」付近から前記樹脂が軟化し始め、温度が上昇するにつれ、該樹脂と前記有機低分子化合物とは共に膨張するものの、該有機低分子化合物の方が前記樹脂より膨張度が大きいため、該有機低分子化合物が、該樹脂との界面における空隙を徐々に減少させ、その結果、透明度が徐々に上がる。温度「T」〜「T」では、前記有機低分子化合物が半溶融状態となり、残存する空隙を、半溶融状態となった該有機低分子化合物が埋めることにより「透明」状態となる。この状態のまま該感熱層が冷却されると、前記有機低分子化合物が比較的高温で結晶化し体積変化が生ずる。このとき、前記樹脂は軟化状態にあるため、前記有機低分子化合物の結晶化による体積変化に追随可能であり、該有機低分子化合物と該樹脂との界面に空隙が生ずることなく、「透明」状態が維持される。また、前記感熱層を温度「T」以上に加熱すると、該感熱層は、最大透明度と最大不透明度との中間の「半透明」状態になる。次に、この温度を下げていくと、「透明」状態となることなく、「白濁」状態(不透明)となる。つまり、前記有機低分子化合物が、温度「T」以上で完全に溶融した後、過冷却状態となり温度「T」より少し高温で結晶化する。その際、前記樹脂が前記有機低分子化合物の結晶化による体積変化に追随不能であり、該有機低分子化合物と該樹脂との界面に空隙が生ずるため、「白濁」状態となる。
【0157】
前記画像処理装置としては、例えば、前記熱可逆記録媒体に対し、画像の形成を行うための画像形成手段と、画像の消去を行うための画像消去手段とを備えたものが好適に挙げられ、これらの中でも、処理時間が短かい点で、前記画像形成手段と前記画像消去手段とを兼用した画像形成兼消去手段を備えたものが好ましく、具体的には、サーマルヘッドを用い、該サーマルヘッドに印加するエネルギーを変化させることにより画像を処理可能な画像処理装置、又は、画像形成手段がサーマルヘッドであり、画像消去手段がサーマルヘッド、セラミックヒータ(アルミナ基板上に発熱抵抗体をスクリーン印刷した発熱体)、ホットスタンプ、ヒートローラ、ヒートブロック等の発熱体を接着させる接触押圧型手段、あるいは温風や赤外線などを用いた非接触型手段のうち一つから選択される画像処理装置などが挙げられる。
【0158】
本発明の熱可逆記録媒体は、前記可逆表示可能な感熱層と情報記憶部とを、同一のカードに設け(一体化させ)、該情報記憶部の記憶情報の一部を感熱層に表示することにより、カード所有者等は特別な装置がなくてもカードを見るだけで情報を確認することができ、利便性に優れる。
なお、前記情報記憶部としては、特に制限はないが、例えば、磁気記録、IC、非接触IC、光メモリが好ましい。前記感熱層としては、通常用いられる酸化鉄、バリウムフェライト等と塩ビ系やウレタン系樹脂、ナイロン系樹脂等を用い、支持体上に塗工形成されるか、又は蒸着・スパッタリング等の方法により樹脂を用いず形成される。前記感熱層は支持体における該感熱層とは反対側の面に設けてもよいし、支持体と該感熱層との間、該感熱層上の一部に設けてもよい。また、表示に用いる可逆感熱材料をバーコード、2次元コード等により記憶部に用いてもよい。これらの中では磁気記録、ICが更に好ましい。
【0159】
本発明の熱可逆記録媒体によると、サーマルヘッドを用いてミリ秒単位の極小時間加熱した場合でも十分に画像が消去され、画像形成経時後に消去エネルギーが変化しないため、十分な消去性が維持され、高温で長時間放置しても保存性、コントラスト、視認性等に優れた画像が形成される。
前記熱可逆記録媒体は、リライタブルな各種ポイントカード等に好適に使用することができ、以下の本発明の熱可逆記録ラベル、熱可逆部材、画像処理装置及び画像処理方法などに特に好適に使用することができる。
【0160】
(熱可逆記録ラベル及び熱可逆記録部材)
本発明の熱可逆記録ラベルは、本発明の前記熱可逆記録媒体における画像を形成する面と反対側の面(支持体の上に前記感熱層を有する場合には、該支持体における前記感熱層を形成した面の反対側の面)に接着剤層及び粘着剤層の少なくともいずれかを有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の層を有してなる。
【0161】
前記接着剤層乃至前記粘着剤層の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記形状としては、シート状、フィルム状などが挙げられ、前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、前記大きさとしては、前記感熱層よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。
前記接着剤層乃至前記粘着剤層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、酢ビ系樹脂、酢酸ビニル−アクリル系共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル系樹脂、ポリビニルエーテル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩素化ポリオレフィン系樹脂、ポリビニルブチラール系樹脂、アクリル酸エステル系共重合体、メタクリル酸エステル系共重合体、天然ゴム、シアノアクリレート系樹脂、シリコーン系樹脂、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよく、また、ホットメルトタイプでもよく、また、剥離紙を用いてもよいし、無剥離紙タイプでもよい。
【0162】
前記熱可逆記録ラベルが前記接着剤層及び前記粘着剤層の少なくともいずれかを有していると、前記感熱層の塗布が困難な磁気ストライプ付塩化ビニル製カード等の厚手基板の全面又は一部に、貼付可能であり、磁気に記憶された情報の一部を表示可能とすることができる。
前記熱可逆記録ラベルは、フレキシブルディスク(FD)、MD、DVD−RAM、等の記録情報が書換可能なディスクを内蔵したディスクカートリッジ上の表示ラベルの代替品とすることができる。
【0163】
図5は、本発明の熱可逆記録ラベル10をMDのディスクカートリッジ70上に貼付した例を示す。この場合、MDへの記憶内容の変更に応じて自動的に表示内容を変更するなどの用途への応用が可能である。なお、CD−RW等のディスクカートリッジを用いないディスクの場合には、直接ディスクに本発明の前記熱可逆記録ラベルを貼付してもよい。
図6は、本発明の熱可逆記録ラベル10をCD−RW71上に貼付した例を示す。この場合、CD―RWの変わりにCR−R等の追記型ディスク上に、前記熱可逆記録ラベルを貼付して、そのCD−Rに追記した記憶情報の一部を替換え表示することが可能である。
【0164】
図7は、AgInSbTe系の相変化形記憶材料を用いた光情報記録媒体(CD−RW)上に、本発明の前記熱可逆記録ラベルを貼付した例である。このCD−RWの基本的な構成は、案内溝を有する基体111上に、第1誘電体層110、光情報記億層109、第2誘電体層108、反射放熱層107、中間層106がこの順に設けられ、基体111の裏面にハードコート層112を有する。このCD―RWの中間層106上に、本発明の熱可逆記録ラベル10が貼付されている。熱可逆記録ラベル10は、接着剤層及び粘着剤のいずれかの層105、支持体104、光反射層103、可逆感熱層102、及び保護層101をこの順に有してなる。なお、前記誘電体層は必ずしも前記感熱層の両側に設ける必要はないが、前記基体がポリカーボネート樹脂のように耐熱性が低い材料の場合には、第一誘電体層110を設けることが望ましい。
【0165】
図8は、本発明の熱可逆記録ラベル10をビデオカセット72上に貼付した例を示す。この場合、ビデオテープカセットへの記憶内容の変更に応じて自動的に表示内容を変更するなどの用途への応用が可能である。
【0166】
前記熱可逆記録機能を、カード、ディスク、ディスクカートリッジ、及びテープカセット上に設ける方法としては、前記熱可逆記録ラベルを貼る方法以外に、それらの上に前記感熱層を直接塗布する方法、予め別の支持体上に前記感熱層を形成しておき、前記カード、前記ディスク、前記ディスクカートリッジ及び前記テープカセット上に該感熱層を転写する方法、などが挙げられる。前記感熱層を転写する方法の場合には、前記感熱層上にホットメルトタイプなどの前記接着層や前記粘着層を設けておいてもよい。前記カード、前記ディスク、前記ディスクカートリッジ及びテープカセットなどのように剛直なものの上に前記熱可逆記録ラベルを貼付したり、前記感熱層を設ける場合には、サーマルヘッドとの接触性を向上させて画像を均一に形成するために弾力があり、クッションとなる層、又はシートを剛直な基体とラベル若しくは前記感熱層の間に設けることが好ましい。
【0167】
本発明の熱可逆記録媒体は、例えば、図9Aに示すように、支持体11上に、可逆性感熱層13、及び保護層14を設けてなるフィルム、図9Bに示すように、支持体11上に、アルミニウム反射層12、可逆性感熱層13、及び保護層14を設けてなるフィルム、図9Cに示すように、支持体11上に、アルミニウム反射層12、可逆性感熱層13及び保護層14を設け、支持体11の裏面に磁気感熱層16を設けてなるフィルム、などの態様をとることができる。
これら各態様のフィルム(熱可逆記録媒体)は、例えば、図10Aに示すように、印刷表示部23を有する熱可逆記録カード21に加工した形態として使用することができる。なお、図10Bに示すように、カードの裏面側は磁気記録部24が形成されている。
【0168】
また、図11Aに示す熱可逆記録部材(カード)は、支持体上に、アルミニウム反射層、可逆性感熱層、保護層を設けてなるフィルムをカード状に加工し、ICチップを納める窪み部25を形成すると共に、カード状に加工したものである。図11Aでは、カード状の熱可逆記録媒体に書き換え記録部26がラベル加工されるとともに、カートの裏面側には所定箇所にICチッブ埋め込み用窪み部25が形成されている。この窪み部25に、図11Bに示すようにウエハ231が組込まれて固定される。ウエハ231は、ウエハ基板232上に、集積回路233が設けられると共に、集積回路233に電気的に接続されている複数の接触端子234がウエハ基板232に設けられる。この接触端子234はウエハ基板232の裏面側に露出しており、専用のプリンタ(リーダライタ)が、接触端子234に電気的に接触して所定の情報を読み出したり書き換えたりできるように構成されている。
【0169】
次に、前記熱可逆記録カードについて図12を参照しつつ、その機能について説明する。図12Aは、集積回路233を示す概略の構成ブロック図である。また、図12Bは、RAMの記憶データの一例を示す構成ブロック図である。集積回路233は、例えば、LSIで構成されており、その中には制御動作を所定の手順で実行することのできるCPU235と、CPU235の動作プログラムデータを格納するROM236と、必要なデータの書き込み及び読み出しができるRAM237を含む。更に、集積回路233は、入力信号を受けてCPU235に入力データを与えるとともにCPU235からの出力信号を受けて外部に出力する入出力インターフェース238と、図示を省略しているが、パワーオンリセット回路、クロック発生回路、パルス分周回路(割込パルス発生回路)、アドレスデコーダ回路とを含む。
CPU235は、パルス分周回路から定期的に与えられる割込パルスに応じて、割込制御ルーチンの動作を実行することが可能となる。また、アドレスデコード回路は、CPU235からのアドレスデータをデコードし、ROM236、RAM237、入出力インターフェース238にそれぞれ信号を与える。入出力インターフェース238には、複数(図12中では8個)の接触端子234が接続されており、前記専用プリンタ(リーダライタ)からの所定データがこの接触端子234から入出力インターフェース238を介してCPU235に入力される。CPU235は、入力信号に応答して、かつROM236内に格納されたプログラムデータに従って、各動作を行い、かつ所定のデータ、信号を入出力インターフェース238を介してシートリーダライタに出力する。
【0170】
図12Bに示すように、RAM237は、複数の記憶領域239a〜239gを含む。例えば、領域239aにはシート番号が記憶されている。例えば、記憶領域239bには、シート管理者の氏名、所属、電話番号等のIDデータが記憶されている。例えば、記憶領域239cには、使用者の使用しうる残存余白又は取り扱いに関する情報が記憶されている。例えば、記憶領域239d、記憶領域239e、記憶領域239f及び記憶領域239gには、前管理責任者、前使用者に関する情報、などが記憶される。
【0171】
本発明の前記熱可逆記録ラベル及び前記熱可逆記録部材の少なくともいずれかは、特に制限はなく、各種画像処理方法及び画像処理装置により、画像処理することができが、後述する本発明の画像処理装置を用いて好適に画像の形成及び消去を行うことができる。
【0172】
(画像処理方法及び画像処理装置)
本発明の画像処理装置は、画像形成手段及び画像消去手段の少なくともいずれかを有し、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、搬送手段、制御手段等を有してなる。
本発明の画像処理方法は、前記本発明の前記熱可逆記録媒体を加熱して画像の形成及び消去の少なくともいずれかを行い、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、搬送工程、制御工程等を有してなる。
【0173】
本発明の画像処理方法は、本発明の画像処理装置により好適に実施することができ、前記本発明の熱可逆記録媒体を加熱して画像の形成及び画像の消去の少なくともいずれかは前記画像形成手段及び画像消去手段の少なくともいずれかにより行うことができ、前記その他の工程は前記その他の手段により行うことができる。
【0174】
−画像形成手段及び画像消去手段−
前記画像形成手段は、本発明の前記熱可逆記録媒体を加熱して画像を形成する手段である。また、前記画像消去手段は、前記本発明の熱可逆記録媒体を加熱して画像を消去する手段である。
前記画像形成手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、サーマルヘッド、レーザなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記画像消去手段としては、本発明の前記熱可逆記録媒体を加熱して画像を消去する手段であり、例えば、ホットスタンプ、セラミックヒータ、ヒートローラ、熱風等や、サーマルヘッド、レーザ等が挙げられる。これらの中では、セラミックヒータが好適である。前記セラミックヒータを用いることにより、装置が小型化でき、かつ安定した消去状態が得られ、コントラストのよい画像が得られる。前記セラミックヒータの設定温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、110℃以上が好ましく、112℃以上がより好ましく、115℃以上が特に好ましい。
【0175】
前記サーマルヘッドを用いることにより、更に小型化が可能となり、また、消費電力を低減することが可能であり、バッテリー駆動のハンディタイプの装置も可能となる。また、前記画像の記録及び消去を兼ねて一つのサーマルヘッドとすることができ、この場合は、更に小型化が可能となる。一つのサーマルヘッドで記録と消去とを行う場合、一旦前画像を全部消去した後、改めて新しい画像を記録してもよいし、画像毎にエネルギーを変えて一度に前の画像を消去し、新しい画像を記録していくオーバーライト方式も可能である。該オーバーライト方式においては、前記画像の記録及び消去を合わせた時間が少なくなり、記録のスピードアップにつながる。
前記感熱層と情報記憶部とを有する熱可逆記録部材(カード)を用いる場合、上記装置には、情報記億部の記億を読み取る手段と書き換える手段なども含まれる。
【0176】
前記搬送手段は、前記熱可逆記録媒体を順次搬送する機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、搬送ベルト、搬送ローラ、搬送ベルトと搬送ローラとの組合せ、などが挙げられる。
【0177】
前記制御手段は、前記各工程を制御する機能を有する限り特に制限はなく、各工程の制御を行うことができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
【0178】
本発明の画像処理装置により本発明の画像処理方法を実施する一の態様について、図13を参照しながら説明する。図13に示す画像処理装置は、前記加熱処理手段としてのサーマルヘッド53と、セラミックヒータ38と、磁気ヘッド34と、搬送ローラ31、40及び47とを備えている。
図13Aに示すように、この画像処理装置においては、最初、記録媒体の磁気感熱層に記億された情報を磁気ヘッドで読み取る。次に、セラミックヒータで可逆性感熱層に記録された画像を加熱消去する。更に、磁気ヘッドで読み取られた情報をもとにして、処理された新たな情報がサーマルヘッドにより、可逆性感熱層に記録される。その後、磁気感熱層の情報も新たな情報に書き替えられる。
図13Aに示す画像処理装置においては、感熱層の反対側に磁気感熱層を設けた熱可逆記録媒体1は往復の矢印で図示されている搬送路に沿って搬送され、或いは搬送路に沿って装置内を逆方向に搬送される。熱可逆記録媒体1は、磁気ヘッド34及び搬送ローラ31間で磁気感熱層に磁気記録乃至消去され、セラミックヒータ38及び搬送ローラ40間で画像消去のため加熱処理され、サーマルヘッド53及び領域搬送ローラ47間で画像形成される。その後、装置外に搬出される。先に説明したように、セラミックヒータ38の設定温度は110℃以上が好ましく、112℃以上が更に好ましく、115℃以上が特に好ましい。ただし、磁気記録の書替えはセラミックヒータによる画像消去の前であってもよいし、後であってもよい。また、所望により、セラミックヒータ38及び搬送ローラ40間を通過後、又はサーマルヘッド53及び搬送ローラ47間を通過後、搬送路を逆方向に搬送される。セラミックヒータ38よる再度の熱処理、サーマルヘッド53による再度の印字処理を施すことができる。
【0179】
図13Bの画像処理装置においては、出入口30から挿入された熱可逆記録媒体1は、一点破線で図示されている搬送路50に沿って進行し、或いは搬送路50に沿って装置内を逆方向に進行する。出入口30から挿入された熱可逆記録媒体1は、搬送ローラ31及びガイドローラ32により記録装置内を搬送される。搬送路50の所定位置に到達するとセンサ33により制御手段34cを介してその存在を認識され、磁気ヘッド34とプラテンローラ35との間で磁気感熱層に磁気記録或いは記録消去され、ガイドローラ36及び搬送ローラ37間を通過し、ガイドローラ39及び搬送ローラ40間を通過し、センサ43により、セラミックヒータ制御手段38cを介してその存在を認識して作動するセラミックヒータ38とプラテンローラ44との間で画像消去のため加熱処理され、搬送ローラ45、46及び47により搬送路50内を搬送され、所定位置にてセンサ51により、サーマルヘッド制御手段53cを介してその存在を認識して作動するサーマルヘッド53及びプラテンローラ52間で画像形成され、搬送路56aから搬送ローラ59及びガイドローラ60により出口61を経て装置外に搬出される。ここで、セラミックヒータ38の設定温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、上述したように、110℃以上が好ましく、112℃以上が更に好ましく、115℃以上が特に好ましい。
【0180】
また、所望により、搬送路切換手段55aを切り替えることにより搬送路56bに導き、熱可逆記録媒体1の押圧により入力するリミットスイッチ57aの作動により逆方向に動く搬送ベルト58によって、熱可逆記録媒体1を再度、サーマルヘッド53及びプラテンローラ52間で熱処理した後、搬送路切換手段55bを切り替えることにより通じる搬送路49b、リミットスイッチ57b、搬送ベルト48を介して順方向に搬送し、搬送路56aから搬送ローラ59及びガイドローラ60により出口61を経て装置外に搬出することができる。更に、このような分岐した搬送路及び搬送切換手段は、セラミックヒータ38の両側に設けることもできる。その場合には、センサ43aを、プラテンローラ44と搬送ローラ45との間に設けることが望ましい。
【0181】
本発明の画像処理装置及び画像処理方法によると、短時間で高速で処理可能であり、サーマルヘッド等により短時間の加熱時間でも、画像の形成及び消去を十分に行うことができ、長期保存後においても画像の消去性に優れ、高コントラストな画像を形成することができる。
【0182】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【0183】
(合成例1)
−アクリル樹脂(A1)の合成−
スチレン132質量部、メタクリル酸メチル297質量部、アクリル酸2−エチルヘキシル54質量部、アクリル酸4−ヒドロキシブチル108質量部、及びメタクリル酸9質量部を混合してモノマー混合物を作製した。
2リットルの四つ口フラスコ中に、溶剤としての酢酸ブチル360質量部、及び前記モノマー混合物540質量部を仕込んだ。残りの前記モノマー混合物に開始剤としてのカヤエステルO(化薬アクゾ社製)を6.6質量部添加して滴下用モノマー混合物を準備した。フラスコ内温度120℃に保持した後に前記滴下用モノマー混合物を4時間掛けて滴下し、滴下終了後に酢酸ブチル30質量部を投入した。フラスコ内温度120℃のまま1時間保持し、追加開始剤としてのカヤエステルOを1.2質量部と酢酸ブチルを30質量部とからなる開始剤混合物を1時間置きに3回一括添加した。更に、フラスコ内温度120℃のまま1時間保持した後、フラスコ内温度を80℃以下に冷却した時点でメチルエチルケトン(MEK)360質量部を投入し、冷却して合成例1のアクリル樹脂(A1)を合成した。なお、得られたアクリル樹脂(A1)は缶詰して保存した。
得られたアクリル樹脂(A1)の特性値は、粘度(気泡粘度計)が−J、加熱残分が42.1質量%、酸価が4.1mgKOH/g、水酸基価が70、重量平均分子量が39,000であった。また、アクリル樹脂の計算により求めたガラス転移温度(Tg)は45℃、計算により求めた屈折率は1.5115であった。
【0184】
(実施例1)
−熱可逆記録媒体の作製−
まず、大日本インキ工業社製の磁気原反(メモリディック、DS−1711−1040:188μmの厚みの透明PETフィルム上に磁気感熱層及びセルフクリーニング層を塗工したもの)のPETフィルム側に、約400Åの厚みとなるようにアルミニウム(Al)を真空蒸着して光反射層を設けた。光反射層の上に、塩化ビニル−酢酸ビニル−リン酸エステル共重合体(電気化学工業社製、デンカビニール#1000P)10質量部、メチルエチルケトン45質量部、及びトルエン45質量部からなる接着層用塗布液を塗布し、加熱乾燥し、約0.5μmの厚みとなるように接着層を設けた。次に、接着層上に、ステアリン酸ステアリル(日本油脂社製、M9676)5質量部、エイコサン2酸(岡村製油社製、SL−20−90)5質量部、合成例1のアクリル樹脂(A1)27質量部、イソシアネート化合物(日本ポリウレタン製、コロネート2298−90T)3質量部、キシレン40質量部、及びテトラヒドロフラン160質量部からなる感熱層用塗布液を塗布し、130℃にて3分間加熱乾燥して約10μmの厚みとなるように感熱層を設け、60℃にて48時間加熱して、硬化した。次に、感熱層上に、ウレタンアクリレート系紫外線硬化性樹脂(大日本インキ化学社製:ユニデックC7−157)の75質量%酢酸ブチル溶液10質量部、及びイソプロピルアルコール10質量部からなる保護層用塗布液をワイヤーバーで塗布し、加熱乾燥した後、80W/cmの紫外線ランプで硬化させて、約2μmの厚みの保護層を設けた。
以上により、実施例1の熱可逆記録媒体を作製した。
【0185】
(合成例2)
−アクリル樹脂(A2)の合成−
合成例1において、前記モノマー混合物を、スチレン132質量部、メタクリル酸メチル309質量部、アクリル酸2−エチルヘキシル42質量部、アクリル酸4−ヒドロキシブチル108質量部、メタクリル酸9質量部とのモノマー混合物600質量部に変えた以外は、合成例1と同様にして、合成例2のアクリル樹脂(A2)を合成した。
得られたアクリル樹脂(A2)の溶液特性値は、粘度(気泡粘度計)が−G、加熱残分が42.1質量%、酸価が4.1mgKOH/g、水酸基価が70、重量平均分子量が40,000であった。また、アクリル樹脂(A2)の計算により求めたガラス転移温度(Tg)は50℃、計算により求めた屈折率は1.5115であった。
【0186】
(実施例2)
−熱可逆記録媒体の作製−
実施例1において、前記合成例1のアクリル樹脂(A1)を前記合成例2のアクリル共重合体(A2)に代えた以外は、実施例1と同様にして実施例2の熱可逆記録媒体を作製した。
【0187】
(合成例3)
−アクリル樹脂(A3)の合成−
合成例1において、前記モノマー混合物を、スチレン150質量部、メタクリル酸メチル123質量部、メタクリル酸ベンジル132質量部、アクリル酸2−エチルヘキシル78質量部、アクリル酸4−ヒドロキシブチル108質量部、メタクリル酸9質量部のモノマー混合物600質量部に変えた以外は、合成例1と同様にして、合成例3のアクリル樹脂(A3)を合成した。
得られたアクリル樹脂(A3)の溶液特性値は、粘度(気泡粘度計)が−D、加熱残分が41.5質量%、酸価が4.5mgKOH/g、水酸基価が70、重量平均分子量が38,000であった。また、アクリル樹脂の計算により求めたガラス転移温度(Tg)は30℃、計算により求めた屈折率は1.5308であった。
【0188】
(実施例3)
−熱可逆記録媒体の作製−
実施例1において、前記アクリル樹脂(A1)をアクリル樹脂(A3)に代え、前記イソシアネート化合物をコロネートHL(日本ポリウレタン製)に代えた以外は、実施例1と同様にして、実施例3の熱可逆記録媒体を作製した。
【0189】
(合成例4)
−アクリル樹脂(A4)の合成−
合成例1において、前記モノマー混合物を、スチレン120質量部、メタクリル酸メチル153質量部、メタクリル酸ベンジル180質量部、アクリル酸2−エチルヘキシル30質量部、アクリル酸4−ヒドロキシブチル108質量部、及びメタクリルル酸9質量部のモノマー混合物600質量部に変えた以外は、合成例1と同様にして、合成例4のアクリル樹脂(A4)を合成した。
得られたアクリル樹脂(A4)の溶液特性値は、粘度(気泡粘度計)が−R、加熱残分が50.9質量%、酸価が5.1mgKOH/g、Tgが40℃、水酸基価が70、重量平均分子量が41,000であった。また、アクリル樹脂の計算により求めた屈折率は1.532であった。
【0190】
(実施例4)
−熱可逆記録媒体の作製−
実施例1において、前記アクリル樹脂(A1)をアクリル樹脂(A4)に代えた以外は、実施例1と同様にして、実施例4の熱可逆記録媒体を作製した。
【0191】
(合成例5)
−アクリル樹脂(A5)の合成例−
合成例1において、前記モノマー混合物を、スチレン125質量部、メタクリル酸メチル291質量部、アクリル酸2−エチルヘキシル67質量部、アクリル酸4−ヒドロキシブチル108質量部、及びメタクリル酸9質量部とのモノマー混合物600質量部に変えた以外は、合成例1と同様にして、合成例5のアクリル樹脂(A5)を合成した。
得られたアクリル共重合体(A5)の溶液特性値は、粘度(気泡粘度計)が−C、加熱残分が40.4質量%、酸価が4.2gKOH/g、Tgが40℃、水酸基価が70、重量平均分子量が37,800であった。アクリル樹脂の計算により求めた屈折率は1.5113であった。
【0192】
(実施例5)
−熱可逆記録媒体の作製−
実施例1において、前記アクリル樹脂(A1)を前記アクリル樹脂(A5)に代えた以外は、実施例1と同様にして、実施例5の熱可逆記録媒体を作製した。
【0193】
(合成例6)
−アクリル樹脂(A6)の合成−
合成例1において、前記モノマー混合物を、スチレン100質量部、メタクリル酸メチル290質量部、アクリル酸ブチル93質量部、アクリル酸4−ヒドロキシブチル108質量部、及びメタクリル酸9質量部とのモノマー混合物600質量部に変えた以外は、合成例1と同様にして、合成例6のアクリル樹脂(A6)を合成した。
得られたアクリル樹脂(A6)の溶液特性値は、粘度(気泡粘度計)が−D、加熱残分が40.2質量%、酸価4.1mgKOH/g、Tgは40℃、重量平均分子量は42,000であった。アクリル樹脂の計算により求めた屈折率は1.5116であった。
【0194】
(実施例6)
−熱可逆記録媒体の作製−
実施例1において、前記アクリル樹脂(A1)を前記アクリル樹脂(A6)代え、前記イソシアネート化合物をコロネートHL(日本ポリウレタン製)に代えた以外は、実施例1と同様にして、実施例6の熱可逆記録媒体を作製した。
【0195】
(合成例7)
−アクリル樹脂(A7)の合成−
合成例1において、前記モノマー混合物を、スチレン210質量部、メタクリル酸メチル229.2質量部、アクリル酸2−エチルヘキシル90質量部、アクリル酸4−ヒドロキシブチル58.8質量部、及びメタクリル酸12質量部のモノマー混合物に変えた以外は、合成例1と同様にして、合成例7のアクリル樹脂(A7)を合成した。
得られたアクリル樹脂(A7)の溶液特性値は、粘度(気泡粘度計)が−D、加熱残分が40質量%、酸価4.3mgKOH/g、ガラス転移温度(Tg)は50℃、重量平均分子量は40,000であった。アクリル樹脂の計算により求めた屈折率は1.5257であった。
【0196】
(実施例7)
−熱可逆記録媒体の作製−
まず、大日本インキ工業社製の磁気原反(メモリディック、DS−1711−1040:厚み188μmの透明PETフィルム上に磁気感熱層及びセルフクリーニング層を塗工したもの)のPETフィルム側に、約400Åの厚みとなるようにアルミニウム(Al)を真空蒸着して光反射層を設けた。次に、光反射層の上に、塩化ビニル−酢酸ビニル−リン酸エステル共重合体(電気化学工業社製、デンカビニール#1000P)10質量部、メチルエチルケトン45質量部、及びトルエン45質量部からなる接着層用塗布液を塗布し、加熱乾燥し、約0.5μm厚みの接着層を設けた。次に、合成例7のアクリル樹脂(A7)502質量部に対し、ステアリン酸ステアリル(ミヨシ油脂社製、SS96)63質量部を添加し、下記構造式(A)で表されるイソシアネート化合物8質量部、下記構造式(B)で表されるイソシアネート化合物9質量部、及びメチルエチルケトン220質量部をガラス瓶中に直径約2mmのセラミックビーズを入れてペイントシェーカー(浅田鉄工製)を用い35時間分散した分散液Aを調製した。
【0197】
【化28】
Figure 2004058660
【0198】
次に、前記分散液A 400質量部に、メチルエチルケトン209質量部、イソシアネート化合物(E−402−90T;旭化学製)35質量部、o−キシレン115質量部、及びレベリング剤(ST102PA MEK1質量%溶液)4質量部からなる分散溶液を前記接着層上に塗布し、125℃にて1分間加熱乾燥して約11μmの厚みとなるように感熱層を設けた後、50℃にて48時間加熱して、硬化した。次に、感熱層上に実施例1と同様にして保護層を形成した。
以上により、実施例7の熱可逆記録媒体を製造した。
【0199】
(実施例8)
−熱可逆記録媒体の作製−
実施例7において、前記感熱層用塗布液において、前記構造式(A)及び(B)で表されるイソシアネート化合物を添加しない以外は、実施例7と同様にして、実施例8の熱可逆記録媒体を作製した。
【0200】
(比較例1)
−熱可逆記録媒体の作製−
まず、大日本インキ工業社製磁気原反(メモリディック、DS−1711−1040:厚み188μmの透明PETフィルム上に磁気感熱層及びセルフクリーニング層を塗工したもの)のPETフィルム側に、約400Åの厚みとなるようにアルミニウム(Al)を真空蒸着して光反射層を設けた。次に、光反射層の上に、塩化ビニル−酢酸ビニル−リン酸エステル共重合体(電気化学工業社製、デンカビニール#1000P)10質量部、メチルエチルケトン45質量部、及びトルエン45質量部からなる接着層用塗布液を塗布し、加熱乾燥し、約0.5μm厚みの接着層を設けた。次に、接着層上に、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体(日信化学工業製、ソルバインC、塩化ビニル/酢酸ビニル=87/13(モル比))120質量部、ステアリン酸ヘキサデシル40質量部、ドデカンニ酸10質量部、ステアロン(18−ペンタトリアコンタノン)10質量部、及びTHF945質量部からなる感熱層用塗布液を塗布し、120℃にて2分間加熱乾燥して約10μmの厚みとなるように感熱層を設けた後、60℃にて48時間加熱して、硬化した。次に、感熱層上に、ウレタンアクリレート系紫外線硬化性樹脂(大日本インキ化学社製:ユニデックC7−157)の75質量%酢酸ブチル溶液10質量部、及びイソプロピルアルコール10質量部からなる保護層用塗布液をワイヤーバーで塗布し、加熱乾燥後、80W/cmの紫外線ランプで硬化させ、約2μmの厚みとなるように保護層を設けた。
以上により、比較例1の熱可逆記録媒体を作製した。
【0201】
(比較例2)
−熱可逆記録媒体の作製−
比較例1において、感熱層用塗布液として、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体(日信化学工業製、ソルバインC、塩化ビニル/酢酸ビニル=87/13(モル比))80質量部、ジヘキサデシルチオエーテル28質量部、ドデカンニ酸12質量部、及びTHF630質量部からなる感熱層用塗布液を用いた以外は、比較例1と同様にして、比較例2の熱可逆記録媒体を作製した。
【0202】
(比較例3)
−熱可逆記録媒体の作製−
比較例1において、前記接着層上に、VMCH(UCC社製、塩化ビニルが85〜87質量%、MA(マレイン酸)が0.7〜1質量%、酢酸ビニルがバランスの共重合体)50質量部、ドデカンニ酸25質量部、ステアリルべヘネート60質量部、1−9ノナンジオールアクリレート20質量部、低Tgアクリル系樹脂(東亞合成化学製、S2040、固形分30質量%)120質量部、イルガキュア184(チバガイギー社製の硬化剤)10質量部、ジメチルポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合体レベリング剤(東レダウコーニングシリコン製、ST102PA)10質量部、及びTHF962質量部からなる感熱層用塗布液を塗布し、130℃にて1分間加熱乾燥した後80W/cm×2灯のUV照射を行い、約10μmの厚みとなるように感熱層を設けた後、60℃にて48時間加熱して、硬化した以外は、比較例1と同様にして、比較例3の熱可逆記録媒体を作製した。
【0203】
(比較例4)
−熱可逆記録媒体の作製−
比較例1において、感熱層用塗布液として、VYHH(UCC社製、塩ビニルが85〜87質量%、酢酸ビニルがバランスの共重合体)120質量部、ベヘニルべヘネート50質量部、ドデカンニ酸10質量部、低Tgアクリル系樹脂(東亞合成化学製、S2040、固形分30質量%)240質量部、イソシアネート化合物(日本ポリウレタン製、コロネートL)10質量部、ジメチルポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合体レベリング剤(東レダウコーニングシリコン製、ST102PA)10質量部、及びTHF1183質量部からなる感熱層用塗布液に代えた以外は、比較例1と同様にして、比較例4の熱可逆記録媒体を作製した。
【0204】
(比較例5)
−熱可逆記録媒体の作製−
まず、塩化ビニル系共重合体(日本ゼオン社製、MR110)をTHFに溶解した固形分15質量%溶液500質量部に対し、HOOC(CHNHCO(CH)CONH(CHCOOH15を添加し、ガラス瓶中に直径約2mmのセラミックビーズを入れてペイントシェーカー(浅田鉄工製)を用い48時間分散して分散液Aを調製した。
ベヘン酸(ミヨシ油脂社製、ベヘン酸95)110質量部、エイコサンニ酸(岡村製油社製、SL−20−90)25質量部、塩化ビニル系共重合体(日本ゼオン社製、MR110)300質量部、THF170質量部、及びo−キシレン60質量部を常法により混合して、分散液Bを調製した。
次に、前記分散液A 8質量部、前記分散液B 270質量部、及びイソシアネート化合物(日本ポリウレタン工業社製、2298−90T)60質量部を混合して感熱層用塗布液を調製した。
次に、比較例1において、前記感熱層用塗布液を用いた以外は、比較例1と同様にして、比較例5の熱可逆記録媒体を作製した。
【0205】
(比較例6)
−熱可逆記録媒体の作製−
比較例1において、前記接着層上に、1,18−オクタデカジカルボン酸ドデシル(ミヨシ油脂社製)4.75質量部、エイコサン2酸(岡村製油社製、SL−20−99)5.25質量部、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体(鐘淵化学工業社製;M2018、塩化ビニル80質量%、酢酸ビニル20質量%、平均重合度=1800)28質量部、反応性ポリマー(新中村化学工業社製、NKポリマーB−3015H)4.7質量部、THF215.5質量部、アミルアルコール24質量部、及びジブチル錫ラウレート系安定剤(三共有機合成社製、Stann SCAT−1)0.8質量部からなる感熱層用塗布液を塗布し、加熱乾燥して約8μmの厚みとなるように感熱層(可逆性感熱層)を設けた。次に、感熱層に対し、電子線照射装置として日新ハイボルテージ社製のエリアビーム型電子線照射装置EBC−200−AA2を用い、照射線量が10Mradになるように調整して電子線照射を行い、比較例6の熱可逆記録媒体を作製した。
【0206】
(比較例7)
−熱可逆記録媒体の作製−
比較例1において、前記接着層上に、アクリル樹脂(LR−269、三菱レイヨン製)100質量部、テトラエチレングリコールジアクリレート50質量部、光重合開始剤(チバガイギー社製、イルガキュア184)2質量部、ポリエステル系可塑剤(DIC社製、P−29)25質量部、ステアリン酸ステアリル40質量部、エイコサンニ酸8質量部、及びテトラヒドロフラン180質量部からなる感熱層用塗布液を塗布し、110℃にて5分間加熱乾燥した後、120W/cm・10m/minの条件でUV照射を行い、約10μmの厚みとなるように感熱層を設けた以外は、比較例1と同様にして、比較例7の熱可逆記録媒体を作製した。
【0207】
(実施例9)
−熱可逆記録ラベルの作製−
実施例4で作製した熱可逆記録媒体の支持体の感熱層面を設けてない側の面(裏面)に、約5μmの厚みとなるようにアクリル系粘着剤層を設けた。
以上により、実施例10の熱可逆記録ラベルを作製した。
【0208】
(実施例10)
−熱可逆記録部材の作製及び評価−
実施例9で作製した熱可逆記録媒体の表面上にUVインク(ハクリOPニスUP2 T&KToka社製)による印刷を行い、これをカード状に切り出して記録及び消去手段(サーマルヘッド)とを有する記録装置を用いて、サーマルヘッドの記録エネルギーを熱可逆記録媒体の記録エネルギーの変化に合わせて調整して感熱層へ表示記録し、可視化し、記録及び消去を行った。更に、この表示記録の書き換えを50回繰り返したが、記録及び消去は良好であった。
【0209】
(実施例11)
−熱可逆記録部材の作製及び評価−
実施例9で作製した熱可逆記録ラベルをミニディスク(MD)カートリッジ上に貼り付けた。MDに記憶された情報の一部(年月日、曲名など)を、記録及び消去手段(サーマルヘッド)とを有する記録装置を用いて、サーマルヘッドの記録エネルギーを媒体の記録エネルギーの変化に合わせて調整して感熱層へ表示記録し、可視化し、記録及び消去を行った。更に、この表示記録の書き換えを50回繰り返したが、記録及び消去は良好であった。
【0210】
(実施例12)
−熱可逆記録部材の作製及び評価−
実施例9で作製した熱可逆記録ラベルをCD−RW上に貼り合わせて熱可逆表示機能付きの光情報記録媒体を作製した。この光情報記録媒体を用いて、CD−RWドライブ(株式会社リコー社製、MP6200S)で記憶した情報の一部(年月日、時刻など)を、記録及び消去手段(サーマルヘッド)を有する記録装置を用いて、サーマルヘッドの記録エネルギーを記録媒体の記録温度の変化に合わせて調整して感熱層へ表示記録し、可視化した。また、該CD−RWドライブを用い、光情報記録媒体の記憶層の情報を書き換え、記録装置により消去手段を用い、先の記録を消去し新たにサーマルヘッドで、書き換えた情報を感熱層に書き換え、表示記録した。更に、この表示記録の書き換えを50回繰り返したが、記録及び消去は良好であった。
【0211】
(実施例13)
−熱可逆記録部材及び評価−
実施例9で作成した熱可逆記録ラベルをテープカセット上に貼り付けた。テープカセットに記憶された情報の一部(年月日、曲名など)を、記録及び消去手段(サーマルヘッド)を有する記録装置を用いて、サーマルヘッドの記録エネルギーをそれぞれの媒体の記録エネルギーの変化に合わせて調整して感熱層へ表示記録し、可視化し、記録及び消去を行った。更に、この表示記録の書き換えを50回繰り返したが、記録及び消去は良好であった。
【0212】
次に、得られた実施例1〜9及び比較例1〜7の各熱可逆記録媒体について、以下のようにして、消去性、透明化温度幅、ガラス転移温度変化、耐アンモニア性、及び繰り返し耐久性について測定した。結果を表1及び表2に示す。
【0213】
<消去性>
感熱記録装置として八城電気社製印字試験装置を用い、サーマルヘッドとして京セラ(株)製KBE−40−8MGK1を用いて、パルス幅2.0msec、印加電圧11.0Vの条件で白濁画像形成を行った。その直後、サーマルヘッドによる印字条件をライン周期4.2ms、パルス幅2.94ms、印字速度29.76mm/sに設定して印加エネルギーを0.085mj/dot〜0.30mj/dotまで適宜変更して透明化を行った。各々のエネルギーによる消去濃度をマクベスRD−914濃度計(マクベス社製)にて測定し消去性を求めた。図4と同様にして消去濃度と消去エネルギーの関係をグラフにして消去可能エネルギー幅を求めた。また、最大に透明化した部位の濃度を最大透明濃度とし、その最大透明濃度と地肌との差を初期消去性とした。また、初期消去性と同一部位での濃度と地肌の差を経時消去性とした。実施例1〜6の結果を図14〜図19に示す。実施例7の結果を図20に示す。比較例1〜6の結果を図21〜図26に示す。また、結果を表1に示す。
【0214】
<透明化温度幅>
前記透明化温度幅(ΔTw)を、以下のようにして測定した。
予め、各熱可逆記録媒体を十分に白濁させた。次に、白濁した各熱可逆記録媒体について温度を変えて加熱し、透明になる温度を測定した。各熱可逆記録媒体の加熱には熱傾斜試験機(東洋精機社製HG−100)を用いた。この熱傾斜試験機は5つの加熱ブロックを持ち、各ブロックは個別に温度を設定でき、加熱時間、圧力をコントロールすることも可能である。設定された条件で、一度に5つの異なる温度で熱可逆記録媒体を加熱することができる。具体的には、加熱時間を1.0秒とし、加熱時の圧力を約1.0kg/cmとする。加熱温度は、加熱しても白さが変化しない低温度から1〜5℃の等温度間隔で十分に白濁する温度まで加熱した。加熱した後、常温に冷却し、マクベスRD−914反射濃度計(マクベス社製)を用い、各温度で加熱した部分の濃度を測定し、図3に示すように、横軸を熱傾斜試験機の設定温度、縦軸を反射濃度としたグラフを作成する。図3と同様にして透明化温度幅を求めた。実施例7の結果を図27に示す。比較例1〜6の結果を図28〜図33に示す。また、結果を表1に示す。
【0215】
<ガラス転移温度変化>
示差熱層走査熱量として示差熱層走査熱量計6200(SII社製)を用いてDSC測定を行った。各熱可逆記録媒体における感熱層の試料は、アルミニウム蒸着層上に塗布したものを希釈フッ化水素酸を用いて剥離し、その3mg〜6mgをDSC測定用のアルミニウム製セルに入れて測定を行った。標準物質としては酸化アルミニウムを用いた。昇温速度は15℃/minとした。
初期ガラス転移温度(Tgi)は、DSC測定用アルミニウム製セルに入れた試料を恒温槽中で130℃にて5分間加熱後に室温(23℃)で30分間放置した後に測定した。このときのDSC曲線から得られたガラス転移温度とし、経時ガラス転移温度は130℃にて5分間加熱後に室温で十分に冷却した後、35℃雰囲気で1週間保存したものを測定した。このときのDSC曲線から得られたガラス転移温度を経時ガラス転移温度(Tga)とした。
【0216】
<耐アンモニア性>
−透明化温度範囲試験−
実施例5及び7、並びに、比較例2及び5について、試験前の各熱可逆記録媒体の透明化温度範囲と、8質量%炭酸アンモニウム水溶液中に48時間浸責した後の各熱可逆記録媒体の透明化温度範囲とを上記透明化温度範囲の測定方法により測定し、下記基準により評価した。
〔評価基準〕
○:変化なし
×:変化大
−画像濃度変化試験−
実施例5及び7について、塩基物質に浸漬していない各熱可逆記録媒体を白濁させたときの画像濃度を初期画像とし、熱可逆記録媒体を8質量%炭酸アンモニウム水溶液中に浸漬し、浸漬時間を10分後、30分後、1時間後、6時間後に変えて同じエネルギーで白濁させたときの画像濃度を測定した。
【0217】
<繰り返し耐久性>
実施例7及び8について、各熱可逆記録媒体について、サーマルヘッドを用いての繰返し耐久性を印字・消去を繰り返したときに画像濃度評価が0.5以上変化したときの回数を比較した。なお、最大500回までの繰返し印字・消去の評価を行った。
【0218】
【表1】
Figure 2004058660
【0219】
【表2】
Figure 2004058660
【0220】
【発明の効果】
本発明によると、従来における問題を解決することができ、処理速度が速く、サーマルヘッドを用いてミリ秒単位の極小時間加熱した場合でも、十分に画像を消去することができ、画像形成経時後に、消去エネルギーが変化せず十分な消去性を維持し、高温で長時間放置しても保存性、コントラスト、視認性等に優れた画像を形成可能な熱可逆記録媒体、並びに、該熱可逆記録媒体を用いた、各種のラベル、カード等として好適な熱可逆記録ラベル、ディスク、ディスクカートリッジ、テープカセット等として好適な熱可逆記録部材、処理速度が速く、コントラスト、視認性等に優れた画像を形成可能な画像処理装置及び画像処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の熱可逆記録媒体における温度と透明度変化との関係の一例を示すグラフである。
【図2】図2は、本発明の熱可逆記録媒体における温度と透明度変化との関係の一例を示すグラフである。
【図3】図3は、本発明の熱可逆記録媒体における、エネルギーの印加と消去エネルギー幅と反射濃度との関係の一例を示すグラフである。
【図4】図4は、DSC測定によるエンタルピー緩和測定を示すグラフである。
【図5】図5は、本発明の熱可逆記録媒体ラベルをMDのディスクカートリッジ上に貼付した状態の一例を示す概略図である。
【図6】図6は、本発明の熱可逆記録ラベルをCD−RW上に貼付した状態の一例を示す概略図である。
【図7】図7は、本発明の熱可逆記録ラベルを光情報記録媒体(CD−RW)上に貼付した状態の一例を示す概略断面図である。
【図8】図8は、本発明の熱可逆記録ラベルをビデオカセットに貼付した状態の一例を示す概略図である。
【図9】図9Aは、支持体上に感熱層及び保護層を設けてなるフィルムを示す概略図。図9Bは、支持体上に反射層、感熱層及び保護層を設けてなるフィルムを示す概略図である。図9Cは、支持体上に反射層、感熱層及び保護層を設け、支持体の裏面に磁気感熱層を設けてなるフィルムを示す概略図である。
【図10】図10Aは、本発明の熱可逆記録媒体の一例をカード状に加工したものの表面側の概略図である。図10Bは、図10Aの裏面側の概略図である。
【図11】図11Aは、本発明の熱可逆記録媒体の一例を他のカード状に加工した例の概略図である。図11Bは、図11AのICチップ用窪み部に埋め込まれるICチップの概略図である。
【図12】図12Aは、集積回路を示す概略の構成ブロック図である。図12Bは、RAMが複数の記憶領域を含むことを示す概略図である。
【図13】図13Aは、面像の消去をセラミックヒータ、画像の形成をサーマルヘッドでそれぞれ行う場合の画像処理装置の概略図を示す。図13Bは、本発明の画像処理装置の一例を示す概略図である。
【図14】図14は、実施例1における温度と透明度変化との関係を示すグラフである。
【図15】図15は、実施例2における温度と透明度変化との関係を示すグラフである。
【図16】図16は、実施例3における温度と透明度変化との関係を示すグラフである。
【図17】図17は、実施例4における温度と透明度変化との関係を示すグラフである。
【図18】図18は、実施例5における温度と透明度変化との関係を示すグラフである。
【図19】図19は、実施例6における温度と透明度変化との関係を示すグラフである。
【図20】図20は、実施例7における温度と透明度変化との関係を示すグラフである。
【図21】図21は、比較例1における温度と透明度変化との関係を示すグラフである。
【図22】図22は、比較例2における温度と透明度変化との関係を示すグラフである。
【図23】図23は、比較例3における温度と透明度変化との関係を示すグラフである。
【図24】図24は、比較例4における温度と透明度変化との関係を示すグラフである。
【図25】図25は、比較例5における温度と透明度変化との関係を示すグラフである。
【図26】図26は、比較例6における温度と透明度変化との関係を示すグラフである。
【図27】図27は、実施例7における反射濃度と温度との関係を示すグラフである。
【図28】図28は、比較例1における反射濃度と温度との関係を示すグラフである。
【図29】図29は、比較例2における反射濃度と温度との関係を示すグラフである。
【図30】図30は、比較例3における反射濃度と温度との関係を示すグラフである。
【図31】図31は、比較例4における反射濃度と温度との関係を示すグラフである。
【図32】図32は、比較例5における反射濃度と温度との関係を示すグラフである。
【図33】図33は、比較例6における反射濃度と温度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1   熱可逆記録媒体
10   熱可逆記録ラベル
11   支持体
12   アルミニウム反射層
13   可逆性感熱層
14   保護層
16   磁気感熱層
22   書き換え記録部
23   印刷表示部
24   磁気記録部
25   窪み部
26   書き換え記録部
30   出入口
31   搬送ローラ
32   ガイドローラ
33   センサ
34   磁気ヘッド
34c  制御手段
35   プラテンローラ
36   ガイドローラ
37   搬送ローラ
38   セラミックヒータ
38c  セラミックヒータ制御手段
39   ガイドローラ
40   搬送ローラ
43   センサ
43a  センサ
44   プラテンローラ
45   搬送ローラ
46   搬送ローラ
47   搬送ローラ
48   搬送ベルト
49b  搬送路
50   搬送路
51   センサ
52   プラテンローラ
53   サーマルヘッド
53c  サーマルヘッド制御手段
55a  搬送路切換手段
55b  搬送路切換手段
56a  搬送路
56b  搬送路
57a  リミットスイッチ
57b  リミットスイッチ
58   搬送ベルト
59   搬送ローラ
60   ガイドローラ
61   出口
70   MDディスクカートリッジ
71   CD−RW
72   ビデオカセット
101   保護層
102   可逆感熱層
103   光反射層
104   支持体
105   接着剤層又は粘着剤層
106   中間層
107   反射放熱層
108   第2誘電体層
109   光情報記憶層
110   第1誘電体層
111   基体
112   ハードコート層
231   ウエハ
232   ウエハ基板
233   集積回路
234   接触端子
235   CPU
236   ROM
237   RAM
238   入出力インターフェース
239a〜239g 記憶領域[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is suitable for applications such as a rewritable point card, a thermoreversible recording medium capable of quickly forming and erasing an image with excellent visibility, and a thermoreversible recording medium using the thermoreversible recording medium. The present invention relates to a reversible recording label, a thermoreversible recording member, an image processing device, and an image processing method.
[0002]
[Prior art]
The thermoreversible recording medium has a heat-sensitive layer in which the transparency changes reversibly depending on the temperature, and can easily form and erase an image at an arbitrary timing, so that it can be used as a rewritable point card or the like. In recent years, it has spread rapidly. Recently, as the thermoreversible recording medium, from the viewpoint of reducing the size and cost of the recording apparatus, it is possible to form and erase an image with only one thermal head without a special image erasing means. Therefore, the development of something that can be overwritten is desired.
[0003]
By the way, as those conventionally known as the thermoreversible recording media, for example, there are those in which an organic low-molecular compound such as a higher fatty acid is dispersed in a resin such as a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer. (See Patent Document 1). However, in the case of the conventional thermoreversible recording medium, the temperature range width (hereinafter sometimes referred to as “transparency temperature range”) showing transparency (transparency) is as narrow as 2 to 4 ° C. There is a problem that it is not easy to control the temperature at the time of forming an image by utilizing light properties and opacity (light shielding properties). For this reason, it has been proposed to use a mixture of a higher fatty acid and an aliphatic dicarboxylic acid as the organic low molecular weight compound to widen the transparency temperature range to about 20 ° C. to erase an image (clear). (See Patent Documents 2 and 3). However, here, the opaque image can be erased (cleared) by heating for a relatively long time using a heat roller, a hot plate, or the like. However, when heating is performed for a minimum time of milliseconds using a thermal head, In addition, the temperature distribution increases in the thickness direction of the heat-sensitive layer, and the bottom of the heat-sensitive layer, which is far from the thermal head, is not sufficiently heated, so that the image cannot be sufficiently erased.
[0004]
Therefore, a thermoreversible recording medium capable of sufficiently erasing an image even when overwrite recording is performed using the thermal head has been proposed. For example, a thermoreversible recording medium containing a thioether and an aliphatic dibasic acid as the organic low-molecular compound has been proposed (see Patent Document 4). However, here, although the transparency temperature range when the thermoreversible recording medium is heated for a long time is widened, the image is still sufficiently erased when heating is performed for a minimum time of milliseconds using a thermal head. In addition, if the image is stored for a long time at a temperature higher than room temperature after the lapse of image formation, the erasing energy changes, making it difficult to erase the image, and there is a problem that sufficient erasability and contrast cannot be obtained.
Further, a method of containing an aliphatic thioether as an organic low molecular compound (see Patent Document 5) and a method of containing a higher fatty acid ester and an aliphatic dibasic acid as organic low molecular compounds (see Patent Document 6) are proposed. Have been. However, these methods use a resin with a glass transition temperature that is sufficiently higher than the crystallization temperature of the organic low-molecular-weight compound, so that heating with a thermal head for a minimum time of milliseconds causes the resin to soften sufficiently. Without erasing the image, it is difficult to erase the image if the image is stored for a long time at a temperature higher than room temperature after the lapse of image formation. There is no problem.
On the other hand, a method of containing a higher fatty acid hydrazide and an aliphatic saturated carboxylic acid as an organic low molecular compound (see Patent Document 7), and a method of containing a fatty acid ester and a fatty acid having a steroid skeleton as an organic low molecular compound (Patent Document 8) has been proposed. However, in these cases, the clearing temperature range is in the high temperature range and does not have a sufficient temperature range.Thus, when heating is performed for a minimum time of milliseconds using a thermal head, the image can be sufficiently erased. In addition, if the image is stored for a long time at a temperature higher than room temperature after image formation, the erasing energy changes and it becomes difficult to erase the image, and there is a problem that sufficient erasability and contrast cannot be obtained.
[0005]
On the other hand, it has been proposed to provide a temperature gradient relaxation layer on the surface of the heat-sensitive layer (see Patent Document 9). However, in this case, since the thickness of the heat-sensitive layer is large, when heating is performed for a minimum time of milliseconds using the thermal head, it is possible to sufficiently heat the bottom of the thermoreversible recording medium, that is, the side that does not contact the thermal head. It is not possible to perform image formation and erasure sufficiently, and if the image is stored at a temperature higher than room temperature for a long time after lapse of image formation, the erasing energy changes and the image becomes difficult to erase, and sufficient erasability and contrast are obtained. There is a problem that can not be obtained.
Further, a method of mixing a specific cross-linkable resin (see Patent Documents 10 to 11) and a method of containing a heat-sensitive polymer (see Patent Document 12) have been proposed. However, in these, although the erasability of the image is improved to some extent, if the image formation speed is heated for a very short time of milliseconds using a thermal head, sufficient erasability and contrast cannot be obtained. When stored at a temperature higher than room temperature for a long time after image formation, there is a problem that the erasing energy changes and sufficient erasability and contrast cannot be obtained.
[0006]
It has been proposed to use a resin having a glass transition temperature lower than the glass transition temperature of the resin base material in order to obtain a thermoreversible recording medium free from the above-mentioned problems (see Patent Document 13). However, in this case, there is a problem that the image retainability is not sufficient and the image disappears when stored at a temperature higher than room temperature after image formation, and a sufficient contrast cannot be obtained.
Further, it has been proposed to use a mixture of a chain isocyanate compound and a cyclic isocyanate compound as a cross-linking agent to reduce deterioration of the erasability of an image after image formation with time (see Patent Document 14). However, here, although the erasability of the image after image formation is improved by a static erasing method using a hot stamp or the like, the erasability of the image is reduced when heating is performed for a minimum time of milliseconds using a thermal head. There is a problem that the image cannot be sufficiently erased without improving.
Further, it has been proposed to mix a low-molecular-weight polyester resin having a freezing point of 30 ° C. or lower in a resin base material to lower the glass transition temperature (see Patent Documents 15 and 16). However, in these methods, there is a problem that the low-molecular-weight polyester resin migrates after the image is formed and the image disappears, a sufficient contrast cannot be obtained, and the low-molecular-weight polyester resin is precipitated.
[0007]
Therefore, even when heating is performed for a minimum time of milliseconds using a thermal head, an image can be sufficiently erased, and after lapse of image formation, sufficient erasability and contrast are maintained without changing the erasing energy, and At present, a thermoreversible recording medium capable of forming an image having excellent storage stability and visibility, and a related technique using the thermoreversible recording medium have not been provided yet.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-55-154198
[Patent Document 2]
JP-A-2-1363
[Patent Document 3]
JP-A-3-2089
[Patent Document 4]
JP-A-11-115319
[Patent Document 5]
JP-A-2000-71623
[Patent Document 6]
JP-A-2000-71624
[Patent Document 7]
JP-A-7-101157
[Patent Document 8]
JP-A-8-282131
[Patent Document 9]
JP 2001-30633 A
[Patent Document 10]
JP-A-8-72416
[Patent Document 11]
JP-A-8-127183
[Patent Document 12]
JP-A-10-100457
[Patent Document 13]
Japanese Patent No. 3003745
[Patent Document 14]
JP 2000-198274 A
[Patent Document 15]
JP-A-2000-52662
[Patent Document 16]
JP-A-2002-113956
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the conventional problems and achieve the following objects. That is, the present invention has a high processing speed and can sufficiently erase an image even when heating is performed for a minimum time of milliseconds using a thermal head. A thermoreversible recording medium capable of forming an image having excellent erasability, preservability even when left at high temperature for a long time, contrast, visibility, etc., and various labels using the thermoreversible recording medium, Thermoreversible recording label suitable as a card or the like, thermoreversible recording member suitable as a disc, disk cartridge, tape cassette, etc., an image processing apparatus and an image processing apparatus capable of forming an image with a high processing speed and excellent in contrast, visibility, etc. The aim is to provide a method.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The means for solving the above problems are as follows. That is,
<1> at least a heat-sensitive layer containing a resin and an organic low-molecular-weight compound, whose transparency reversibly changes depending on temperature, a glass transition temperature change in the heat-sensitive layer is −10 to 5 ° C., and A thermoreversible recording medium having a transparentization temperature range of 30 ° C. or more.
<2> at least a heat-sensitive layer containing a resin and an organic low-molecular-weight compound, whose transparency reversibly changes depending on temperature, wherein the resin contains an acrylic polyol resin, and a glass transition temperature change in the heat-sensitive layer Is -10 to 5 ° C.
<3> At least a heat-sensitive layer containing a resin and an organic low-molecular compound, the degree of transparency of which reversibly changes depending on the temperature, wherein the resin contains an acrylic resin, and the temperature range for clearing in the heat-sensitive layer is A thermoreversible recording medium characterized by being at least 40 ° C.
<4> At least a heat-sensitive layer containing a resin and an organic low-molecular-weight compound, whose transparency reversibly changes depending on temperature, wherein the resin contains an acrylic polyol resin, and a temperature range for clearing in the heat-sensitive layer Is 30 ° C. or higher.
<5> The thermoreversible recording medium according to any one of <1> to <4>, wherein the heat-sensitive layer has a glass transition temperature of 30 to 70 ° C.
<6> The thermoreversible recording medium according to any one of <1>, <3>, and <5>, wherein the resin contains an acrylic resin.
<7> The thermoreversible recording medium according to any one of <1> to <2> and <4> to <6>, wherein the resin contains an acrylic polyol resin.
<8> The thermoreversible recording medium according to any one of <1> to <7>, wherein the resin contains an acrylic polyol resin, and the acrylic polyol resin is crosslinked with an isocyanate compound.
<9> The thermoreversible recording medium according to <8>, wherein the amount of the isocyanate compound added is 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic polyol resin.
<10> The thermoreversible recording medium according to any one of <2> and <4> to <9>, wherein the acrylic polyol resin has a glass transition temperature (Tg) determined from the following formula of 30 to 60 ° C. .
1 / Tg = Σ (Wi / Tgi)
In the above formula, Wi represents a mass fraction of the monomer i. Tgi represents the glass transition temperature (K) of the homopolymer of the monomer i.
<11> The thermoreversible recording medium according to any one of <2> and <4> to <10>, wherein the acrylic polyol resin has a hydroxyl value of 20 to 130 mgKOH / g.
<12> The thermoreversible recording medium according to any one of <2> and <4> to <11>, wherein the acrylic polyol resin has a refractive index of 1.45 to 1.60.
<13> The thermoreversible recording medium according to any one of <2> and <4> to <12>, wherein the acrylic polyol resin has a weight average molecular weight of 20,000 to 100,000.
<14> The thermoreversible recording medium according to any one of <1> to <13>, wherein the organic low-molecular compound is a compound containing no carboxyl group.
<15> The thermoreversible recording medium according to <14>, wherein the carboxyl group-free compound is any one selected from a fatty acid ester, a dibasic acid ester, and a polyhydric alcohol difatty acid ester.
<16> The thermoreversible recording medium according to any one of <1> to <15>, wherein an erasing energy width represented by the following formula when erasing an image immediately after image formation is 20 to 80%. .
Erasure energy width (%) = [(E 2 -E 1 ) / Ec] × 100
However, in the above formula, E 1 Represents the lower limit (mj / dot) of the erasing energy, and E 2 Represents the upper limit of the erasing energy (mj / dot), and Ec represents the erasing energy center value (E 1 + E 2 ) / 2 (mj / dot).
<17> When the image is erased after the lapse of image formation, the erasing energy width represented by the following formula is 20 to 80%, and the rate of change of the erasing energy width over time is 12% or less. To a thermoreversible recording medium according to any one of <16> to <16>.
Erasure energy width (%) = [(E 2 -E 1 ) / Ec] × 100
However, in the above formula, E 1 Represents the lower limit (mj / dot) of the erasing energy, and E 2 Represents the upper limit of the erasing energy (mj / dot), and Ec represents the erasing energy center value (E 1 + E 2 ) / 2 (mj / dot).
<18> The thermoreversible recording medium according to any one of <1> to <17>, having a support.
<19> The thermoreversible recording medium according to any one of <1> to <18>, further including one of an adhesive layer and a pressure-sensitive adhesive layer on a surface opposite to a surface on which an image is formed. This is a thermoreversible recording label.
<20> A thermoreversible recording member having an information storage unit and a reversible display unit, wherein the reversible display unit includes the thermoreversible recording medium according to any one of <1> to <18>. is there.
<21> A thermoreversible recording member including the thermoreversible recording medium according to <20>, wherein the information storage unit and the reversible display unit are integrated.
<22> The thermoreversible recording member according to any one of <20> to <21>, selected from a card, a disk, a disk cartridge, and a tape cassette.
<23> Image forming means for heating a thermoreversible recording medium to form an image on the thermoreversible recording medium, and image erasing for heating the thermoreversible recording medium to erase an image formed on the thermoreversible recording medium And a thermoreversible recording medium according to any one of <1> to <18>.
<24> The image processing apparatus according to <23>, wherein the image forming unit is a thermal head.
<25> The image processing apparatus according to any one of <23> to <24>, wherein the image erasing unit is one of a thermal head and a ceramic heater.
<26> At least the steps of heating the thermoreversible recording medium to form an image on the thermoreversible recording medium, and heating the thermoreversible recording medium and erasing the image formed on the thermoreversible recording medium An image processing method including any one of the above, wherein the thermoreversible recording medium is the thermoreversible recording medium according to any one of <1> to <18>.
<27> The image processing method according to <26>, wherein the image is formed using a thermal head.
<28> The image processing method according to any one of <26> to <27>, wherein the image is erased using one of a thermal head and a ceramic heater.
<29> The image processing method according to any one of <26> to <28>, wherein a new image is formed while erasing the image using a thermal head.
[0011]
The thermoreversible recording medium of the present invention comprises a resin and an organic low-molecular compound, and has at least a heat-sensitive layer whose transparency reversibly changes depending on temperature.In the first embodiment, the glass transition in the heat-sensitive layer The temperature change is −10 to 5 ° C., and the transparency temperature range is 30 ° C. or more. In the second embodiment, the resin contains an acrylic polyol resin, and the glass transition temperature change in the heat-sensitive layer is −10. To 5 ° C., in a third embodiment, the resin contains an acrylic resin, and the transparentization temperature range in the heat-sensitive layer is 40 ° C. or more, and in a fourth embodiment, the resin contains an acrylic polyol resin. And the transparentization temperature range in the heat-sensitive layer is 30 ° C. or more.
In the thermoreversible recording medium, when the resin is heated to a temperature higher than its softening temperature (Ts), the resin softens and voids formed at the interface between the resin and the organic low-molecular compound disappear. Is done. As a result, the image formed by the gap existing at the interface between the resin and the organic low-molecular compound is erased. When the heat-sensitive layer is cooled below the softening temperature (Ts) of the resin as it is, a state in which no void exists at the interface between the resin and the organic low-molecular compound is maintained, and the heat-sensitive layer maintains a transparent state. Then, the state where the image is erased is maintained. On the other hand, if the heat-sensitive layer is not cooled but is heated to a temperature higher than the melting point (Tm) of the organic low-molecular compound, the organic low-molecular compound melts in that portion. Thereafter, when the heat-sensitive layer is cooled to a temperature lower than the melting point (Tm) of the organic low-molecular compound and further lower than the softening temperature (Ts) of the resin, in that portion, the resin and the organic low-molecular compound are mixed. A void is formed at the interface, causing a cloudy state, and an image is formed.
In the thermoreversible recording media according to the first to fourth embodiments, at least two selected from the glass transition temperature change, the transparency temperature range, and the type of the resin are as described above, respectively. The image can be formed or erased by using a thermal head, and the image is sufficiently erased even when heated for a minimum time of milliseconds using a thermal head. Thus, an image excellent in storability, contrast, visibility and the like is formed even when left at a high temperature for a long time.
[0012]
The thermoreversible recording label of the present invention has one of an adhesive layer and a pressure-sensitive adhesive layer on the surface of the thermoreversible recording medium of the present invention opposite to the surface on which an image is formed. In the thermoreversible recording label, in the thermoreversible recording medium portion, the image is sufficiently erased even when heated for a minimum time of milliseconds using a thermal head, and the erasing energy does not change after the lapse of image formation. The erasability is maintained, and an image having excellent storability, contrast, visibility and the like is formed even when left at a high temperature for a long time. Further, since it has one of the adhesive layer and the pressure-sensitive adhesive layer, it can be applied to a wide range of applications such as a thick substrate such as a vinyl chloride card with a magnetic stripe, which is difficult to directly apply the heat-sensitive layer.
[0013]
The thermoreversible recording member of the present invention has an information storage section and a reversible display section, and the reversible display section is the thermoreversible recording medium of the present invention. In the thermoreversible recording member, a desired image is formed and erased at a desired timing in the reversible display section. At this time, even when heating is performed for a minimum time of milliseconds using a thermal head, the image is sufficiently erased, and the erasing energy does not change after the lapse of image formation. An image excellent in storability, contrast, visibility and the like is formed even when left unattended. On the other hand, in the information recording unit, desired information such as character information, image information, music information, and video information is recorded and erased by a recording method corresponding to the type of a card, a disk, a disk cartridge, a tape cassette, or the like. .
[0014]
The image processing apparatus of the present invention has at least one of an image forming unit for forming an image by heating the thermoreversible recording medium of the present invention and an image erasing unit for erasing the image. In the image processing apparatus, the image erasing unit heats the thermoreversible recording medium of the present invention. When the heat-sensitive layer in the thermoreversible recording medium is heated to a temperature equal to or higher than the softening temperature (Ts) of the resin, the resin softens in the heat-sensitive layer and is formed at the interface between the resin and the organic low-molecular compound. The formed voids disappear. As a result, the image formed by the gap existing at the interface between the resin and the organic low-molecular compound is erased. Then, as it is, the heat-sensitive layer is cooled to a temperature lower than the softening temperature (Ts) of the resin, a state in which no void exists at the interface between the resin and the organic low-molecular compound is maintained, and the heat-sensitive layer becomes a transparent state, The image is deleted. On the other hand, the image forming means heats the thermoreversible recording medium of the present invention. When the heat-sensitive layer in the thermoreversible recording medium is heated to a temperature equal to or higher than the softening temperature (Ts) of the resin, and further heated to a temperature equal to or higher than the melting point (Tm) of the organic low-molecular compound, the organic low-temperature compound The molecular compound melts. Thereafter, when the heat-sensitive layer is cooled to a temperature lower than the melting point (Tm) of the organic low-molecular compound and further lower than the softening temperature (Ts) of the resin, in that portion, the resin and the organic low-molecular compound are mixed. A void is formed at the interface, causing a cloudy state, and an image is formed.
[0015]
The image processing method of the present invention heats the thermoreversible recording medium of the present invention to form an image and / or erase an image. In the image processing method, when the thermoreversible recording medium of the present invention is heated, and the thermosensitive layer in the thermoreversible recording medium is heated to a temperature equal to or higher than the softening temperature (Ts) of the resin, the thermosensitive layer: The resin softens, and the voids formed at the interface between the resin and the organic low-molecular compound disappear. As a result, the image formed by the gap existing at the interface between the resin and the organic low-molecular compound is erased. Then, as it is, the heat-sensitive layer is cooled to a temperature lower than the softening temperature (Ts) of the resin, a state in which no void exists at the interface between the resin and the organic low-molecular compound is maintained, and the heat-sensitive layer becomes a transparent state, The image is deleted. On the other hand, the thermoreversible recording medium of the present invention is heated, the thermosensitive layer in the thermoreversible recording medium is heated to a temperature equal to or higher than the softening temperature (Ts) of the resin, and further equal to or higher than the melting point (Tm) of the organic low molecular compound. When the organic low-molecular-weight compound is heated, the organic low-molecular-weight compound melts in that portion. Thereafter, when the heat-sensitive layer is cooled to a temperature lower than the melting point (Tm) of the organic low-molecular compound and further lower than the softening temperature (Ts) of the resin, in that portion, the resin and the organic low-molecular compound are mixed. A void is formed at the interface, causing a cloudy state, and an image is formed.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Thermo-reversible recording medium)
The thermoreversible recording medium of the present invention contains at least a resin and an organic low-molecular compound, further contains other components appropriately selected as necessary, and at least a heat-sensitive layer whose transparency reversibly changes depending on temperature. Preferably, it has any one of the following first to fourth modes.
In the first embodiment, the glass transition temperature change in the heat-sensitive layer is -10 to 5C, and the transparency temperature range is 30C or more. In the second embodiment, the resin contains an acrylic polyol resin, and the heat-sensitive layer has a glass transition temperature change of -10 to 5C. In the third embodiment, the resin contains an acrylic resin, and a transparentization temperature range in the heat-sensitive layer is 40 ° C. or more. In the fourth embodiment, the resin contains an acrylic polyol resin, and a transparentization temperature range in the heat-sensitive layer is 30 ° C. or more.
[0017]
The transparency of the heat-sensitive layer reversibly changes from a transparent state to a cloudy state (hereinafter sometimes referred to as an “opaque state”) depending on the temperature. In the thermoreversible recording medium of the present invention, an image is formed and erased by utilizing the change in transparency in the heat-sensitive layer. The mechanism by which the transparency changes in the heat-sensitive layer is presumed, for example, as follows. That is, in the heat-sensitive layer, the organic low-molecular compound is dispersed in the resin (sometimes referred to as a “resin base material” or a “matrix resin”) in a particle form. When the heat-sensitive layer is in the “transparent state”, there is no void at the interface between the organic low-molecular compound dispersed in the resin and the resin and the resin, and light incident on the heat-sensitive layer is scattered. Without penetrating. As a result, the heat-sensitive layer becomes “transparent”. On the other hand, when the heat-sensitive layer is in the `` white turbid state '', a void exists at the interface between the organic low-molecular compound dispersed in the resin and the resin, and light incident on the heat-sensitive layer is It is largely refracted and scattered at the interface between the void and the low-molecular organic compound and at the interface between the void and the resin. As a result, the heat-sensitive layer becomes "white turbid". In other words, only the portion where the void exists is "opaque", and the other portions are "transparent", and a desired image is formed by the contrast between the opacity and the transparency. The “image” formed here includes characters, symbols, figures, pictures, images, any combination thereof, and the like.
[0018]
Here, formation and deletion of an image on the thermoreversible recording medium will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a graph showing an example of a change in transparency depending on a heating temperature of a thermosensitive layer in a thermoreversible recording medium. This graph is an example of the case where the resin is polyester or the like and the organic low molecular weight compound is a higher alcohol, a higher fatty acid or the like, but the material such as the resin or the organic low molecular weight compound is changed. May be slightly deformed.
[0019]
In FIG. 1, the heat-sensitive layer containing the resin and the organic low-molecular compound dispersed in the resin has a temperature of “T 0 At normal temperature below, it is assumed to be in a "white turbid" state (opaque). As the heat-sensitive layer is heated, the temperature “T 1 ”And gradually begin to become transparent, and the temperature“ T 2 "~" T 3 ”, The thermosensitive layer becomes“ transparent ”. From this “transparent” state, 0 The temperature-sensitive layer is maintained in the "transparent" state even when the temperature is returned to the normal temperature below. That is, the temperature “T 1 ), The resin starts to soften, and as the temperature rises, the resin and the organic low molecular weight compound expand together, but the organic low molecular weight compound has a larger degree of expansion than the resin, The low molecular compound gradually reduces the voids at the interface with the resin, resulting in a gradual increase in transparency. Temperature "T 2 "~" T 3 In the above, the organic low-molecular compound is in a semi-molten state, and the remaining voids are filled with the semi-molten organic low-molecular compound to be in a “transparent” state. When the heat-sensitive layer is cooled in this state, the organic low-molecular compound crystallizes at a relatively high temperature and changes in volume. At this time, since the resin is in a softened state, it is possible to follow a change in volume due to crystallization of the organic low-molecular compound, and no void is generated at the interface between the organic low-molecular compound and the resin, and thus “transparent” The state is maintained.
Further, the heat-sensitive layer is heated at a temperature “T 4 Above, the thermosensitive layer will be in a "translucent" state intermediate between maximum transparency and maximum opacity. Next, when the temperature is lowered, the state becomes "opaque" (opaque) without becoming "transparent". That is, when the organic low-molecular-weight compound has a temperature “T 4 After completely melting at the temperature above “T 0 Crystallizes at slightly higher temperatures. At this time, the resin cannot follow the volume change due to the crystallization of the organic low-molecular compound, and a void is formed at the interface between the organic low-molecular compound and the resin, so that the resin becomes “white turbid”.
[0020]
As described above, the formation and erasure of an image on the thermoreversible recording medium are performed by utilizing the change in transparency of the heat-sensitive layer from a “transparent” state to a “white turbid” state. In the heat-sensitive layer, the change in the transparency from the “transparent” state to the “white turbidity” state includes the glass transition temperature (Tg), the degree of change of the glass transition temperature with time (ΔTg), the transparency temperature width (ΔTw), The initial erasing energy width, the rate of change of the erasing energy width with time, the softening point temperature of the resin or the organic low-molecular compound in the thermosensitive layer, and the deformation behavior at or above the softening point temperature are important.
[0021]
-Glass transition temperature (Tg)-
The glass transition temperature (Tg) of the heat-sensitive layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, 30 to 70 ° C is preferable, and 30 to 50 ° C is more preferable.
If the glass transition temperature (Tg) is less than 30 ° C., it may not be possible to sufficiently cloud at room temperature (hereinafter, 23 ± 3 ° C .; the same applies hereinafter). The repetition durability of the heat-sensitive layer may decrease.
[0022]
The glass transition temperature of the heat-sensitive layer is obtained from a curve (DSC) of a transition portion observed at the time of temperature rise, which is measured according to JIS K7121 (established in 1987, 1999 version). The transition temperature is the temperature at the intersection with the curve of the stepwise change portion. This is because the temperature at the intersection of a straight line that extends the low-temperature baseline to the high-temperature side and a tangent drawn at a point where the slope of the curve of the step change portion of the glass transition temperature becomes the maximum is defined as the "correction glass transition temperature". The temperature at the intersection of a straight line obtained by extending the base line on the high-temperature side to the low-temperature side and a tangent drawn at the point where the gradient becomes the maximum on the curve on the high-temperature side of the peak is referred to as “correction glass”. When "transition end temperature (Teg)" is set, it is equal to the midpoint between "Tig" and "Teg" in the vertical direction. When a peak appears on the high temperature side of the step change, the “corrected glass transition end temperature (Teg)” for obtaining the glass transition temperature is determined by using a straight line obtained by extending the high temperature side base line to the low temperature side and a high temperature of the peak. The temperature at the intersection of the tangent drawn at the point where the gradient of the tangent drawn at the point where the slope of the side curve has the maximum is the maximum.
[0023]
Specifically, the glass transition temperature of the heat-sensitive layer can be measured using, for example, a DSC measurement device. That is, first, the heat-sensitive layer in the thermoreversible recording medium is peeled off. At this time, as long as the glass transition temperature of the heat-sensitive layer can be measured, a small amount of a protective layer or an adhesive layer may be attached to the heat-sensitive layer. In addition, as a method of peeling the heat-sensitive layer, for example, when the heat-sensitive layer is applied on the aluminum vapor-deposited layer, remove the portion of the layer applied on the heat-sensitive layer such as a protective layer with sandpaper or the like. By dissolving the aluminum deposition portion with hydrochloric acid, hydrofluoric acid, or the like, a film-like heat-sensitive layer can be obtained. Next, the peeled heat-sensitive layer is placed in a DSC measurement cell made of aluminum or the like and subjected to measurement.
The DSC measurement device is not particularly limited and can be appropriately selected from known devices depending on the purpose. For example, a differential thermal layer scanning calorimeter 6200 manufactured by SII is preferably used. In the DSC measurement device, the amount of the sample is generally about 5 mg, the standard substance is aluminum oxide or the like, and the heating rate is about 15 ° C./min. If the amount of the sample is too small, the data has a large amount of noise, and if the amount is too large, it is difficult to transfer heat to the entire sample, and in any case, it is difficult to obtain accurate data.
[0024]
-Temporal change of glass transition temperature ([Delta] Tg)-
The time-dependent change (ΔTg) of the glass transition temperature of the heat-sensitive layer is required to be −10 to 5 ° C. in the first embodiment and the second embodiment, and −7 to 5 ° C. is more preferable. Preferably, in the third embodiment and the fourth embodiment, -10 to 5C is preferable, and -7 to 5C is more preferable.
When the time-dependent change (ΔTg) of the glass transition temperature is within the above-mentioned numerical range, the shift of the glass transition temperature of the heat-sensitive layer to the high temperature side after the lapse of image formation is reduced, and the erasability is maintained even after the lapse of image formation. Is good.
The degree of change of the glass transition temperature with time (ΔTg) means the glass transition temperature (Tga) after image formation lapse of time minus the glass transition temperature (Tgi) immediately after image formation (initial stage). Here, the “glass transition temperature (Tga) after image formation aging” refers to a temperature lower by 5 ° C. than the glass transition temperature (Tg) in the heat-sensitive layer (for example, 35 ° C. if the Tgi is 40 ° C.). ) Means the glass transition temperature measured after storage for one week.
[0025]
The temporal change (ΔTg) of the glass transition temperature can be measured, for example, as follows. That is, first, the sample of the thermosensitive layer is heated in a thermostat at 130 ° C., which is sufficiently higher than the softening temperature of the thermosensitive layer, for 5 minutes in a state where the sample of the thermosensitive layer is placed in the cell for DSC measurement. Soften. Next, the DSC measurement cell containing the softened sample of the heat-sensitive layer was taken out of the thermostat, allowed to cool at room temperature for 2 hours, and the resin in the heat-sensitive layer was changed to a glass state, and the measurement was performed by the above method. The glass transition temperature was defined as "glass transition temperature (Tgi) immediately after (initial) image formation".
[0026]
Immediately after the sample of the heat-sensitive layer is softened, the resin of the heat-sensitive layer is not sufficiently cooled, and the glass transition temperature cannot be accurately measured. As a result, accurate DSC measurement data of “glass transition temperature (Tgi) immediately after (initial) image formation” can be obtained. If the "glass transition temperature (Tgi) immediately after (initial) image formation" cannot be obtained even after leaving at room temperature for 30 minutes, the standing time is further extended to about 3 hours to leave the heat-sensitive layer. The resin takes a stable glass state, and the "glass transition temperature (Tgi) immediately after (initial) image formation" can be measured.
If the leaving time is too short, it may be difficult to accurately measure the “glass transition temperature (Tgi) immediately after (initial) image formation”. If the leaving time is too long, the “enthalpy relaxation” phenomenon occurs, and “ The glass transition temperature (Tgi) immediately after (initial) image formation may shift to a high temperature, and thus the leaving time is preferably about 30 minutes to 3 hours.
On the other hand, after the heating, the sample of the heat-sensitive layer is sufficiently cooled at room temperature (23 ° C.), and thereafter, at a temperature lower by 5 ° C. than the glass transition temperature (Tg) of the heat-sensitive layer (for example, in the above “immediately after image formation (initial)”). The glass transition temperature measured after storage for one week at a glass transition temperature (Tgi) of 40 ° C. (35 ° C.) is referred to as “glass transition temperature (Tga) after image formation lapse of time”.
[0027]
-Transparency temperature range (ΔTw)-
The transparency temperature range (ΔTw) is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, in the first embodiment and the third embodiment using an acrylic polyol resin as the resin, It is necessary to be 30 ° C. or higher, preferably 40 ° C. or higher, and when the upper limit is also specified, 30 to 90 ° C. is preferable, 40 to 90 ° C. is more preferable, 40 to 80 ° C. is particularly preferable, and the second In the embodiment, the temperature is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 40 ° C. or higher, and when the upper limit is also defined, 30 to 90 ° C. is preferable, 40 to 90 ° C. is more preferable, and 40 to 80 ° C. is particularly preferable. In the fourth embodiment using a resin, the temperature needs to be 40 ° C. or higher, and if the upper limit is also specified, it is preferably 40 to 90 ° C., and more preferably 40 to 80 ° C.
The wider the transparentization temperature range (ΔTw), the better the erasability or high-speed erasability, and even when the thermal layer is heated for a short time by the thermal head, the heat-sensitive layer softens the resin or the organic low-molecular compound. Temperature, the erasing speed is high, and uniform erasing can be performed. On the other hand, when the temperature is lower than 30 ° C., the erasing property is reduced, and the erasing property by the thermal head may be insufficient. If the temperature exceeds 90 ° C., the clouding temperature becomes too high, so that a large amount of energy must be applied when forming a cloudy image, thereby shortening the life of the thermal head or reducing the durability of the thermoreversible recording medium. Sometimes.
[0028]
The clearing temperature range (ΔTw) is defined as follows. First, as shown in FIG. 1 ~ T 3 T after heating 0 Upon cooling to the following temperatures, the transparency of the thermoreversible recording medium changes between a "white turbid" state and a "transparent" state. In FIG. 2, the transparency value (density) t in the maximum “cloudy” state 11 , The transparency value (density) t in the maximum "transparent" state 12 And the transparency value t in the maximum "cloudy" state 11 The transparency value (density) obtained by adding the transparency value (density) corresponding to 80% of the difference from 13 And This transparency value (density) t 13 The temperature at which the above transparency is obtained is referred to as “transparency temperature”, and the range is referred to as “transparency temperature range (T 4 ~ T 5 )] And the width is referred to as “transparency temperature width (ΔTw = Tw 5 -T 4 ) ". At this time, when the transparency value (density) in the maximum “transparent” state is the non-image forming portion, that is, the transparency value (density) of the transparent portion not heated is “background density”, Transparency value (density) t in the state 12 If the background density is higher than the background density, the “background density” is set to the transparency value (density) t. 12 It is said.
[0029]
The clearing temperature range (ΔTw) can be measured, for example, as follows. That is, first, the thermoreversible recording medium that is not sufficiently opaque or is in a transparent state is made opaque by pressing it against a sufficiently heated hot plate or by heating in a thermostat. At this time, the heating time may be, for example, about 10 to 30 seconds when using the hot plate, or about 1 to 5 minutes when using the constant temperature bath. In addition, in order to confirm that the heating temperature is a sufficient temperature for clouding the thermoreversible recording medium, heating is performed again at a temperature slightly higher than the temperature (for example, a temperature higher by 10 ° C.), If the cloudiness density does not change before and after the reheating, it means that the heating temperature before the reheating was a sufficient temperature for the clouding. On the other hand, if the cloudiness density changes before and after the reheating, and if the cloudiness density after the reheating is higher than before the heating, the temperature is still low at the temperature before the reheating, and the cloudiness is reduced. Temperature was not enough for In this case, the heating temperature may be increased and heating may be repeated again.
Next, the thermoreversible recording medium in the cloudy state was heated while changing the temperature, and the temperature at which the thermoreversible recording medium became transparent was examined. For the heating of the thermoreversible recording medium, for example, a heat gradient tester (HG-100, manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) having five heating blocks and setting and controlling the heating time, pressure, temperature, etc. for each block can be controlled. Can be suitably used. In this case, the heating time is 1.0 second, and the pressure is about 1.0 kg / cm. 2 The temperature ranges from a low temperature at which the “white turbidity” state does not change even when heated, to a temperature sufficient for the white turbidity at an isothermal interval of 1 to 5 ° C. In order to prevent the thermoreversible recording medium from sticking to each heating block, the thermoreversible recording medium may be disposed on a thin (10 μm or less) film of polyimide or polyamide.
After heating as described above, the temperature was cooled to room temperature, and the density in the thermoreversible recording medium heated in each heating block was measured using a Macbeth RD-914 reflection densitometer (manufactured by Macbeth). Then, as shown in FIG. 2, the horizontal axis represents the heating temperature (the set temperature of the thermal gradient tester), and the vertical axis represents the reflection density (the reflection density in the thermoreversible recording medium). A graph is created by plotting the values and connecting adjacent points of the plot with straight lines. At this time, when a transparent support is used as the thermoreversible recording medium, the density is measured by laying a light absorbing sheet or a light reflecting sheet on the back surface of the thermoreversible recording medium.
As shown in FIG. 2, the graph usually has a substantially trapezoidal shape. In FIG. 2, "T 0 Means the temperature at which the cloudiness density does not change even if the cloudy image is heated at that temperature and then cooled. "T 1 "Represents the lowest temperature at which the cloudiness density changes when cooled at that temperature. "T 2 "Represents the temperature at which the transparency value is at its maximum" transparent "state when heated after cooling at that temperature. "T 3 "Represents the temperature at which the transparency value is at its maximum" white turbidity "when heated at that temperature and then cooled.
[0030]
−Initial erase energy width−
The initial erasing energy width is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose; however, a wider one generally has better erasability, for example, preferably 20 to 80%, and more preferably 30 to 75%. , 40 to 60% is particularly preferred.
If the initial erasing energy width is less than 20%, erasing may not be sufficiently performed in the case of short-time heating with a thermal head or the like, and if it exceeds 80%, the lower limit of the initial erasing energy width may be reduced. Value, the image heat resistance during high-temperature storage deteriorates, the upper limit of the initial erasing energy increases, and high energy must be applied to make the cloudy state, and image formation and erasure are repeated. Of the thermal head may be shortened, and the life of the thermal head may be shortened.
[0031]
The initial erasing energy width means a width of energy capable of erasing the cloudy image with a thermal head immediately after forming the cloudy image on the heat-sensitive recording material, and is defined as follows. That is, in FIG. 3, the transparency value (density) t in the maximum “white turbid” state 11 , The transparency value (density) t in the maximum "transparent" state 12 And the transparency value (density) t in the maximum "white turbid" state 11 The transparency value (density) obtained by adding the transparency value (density) corresponding to 80% of the difference from 13 And This transparency value (density) t 13 The energy at which the above transparency is obtained is referred to as “initial erasing energy”, and the range is referred to as “erasing energy range (E 1 ~ E 2 ) ". The initial erasing energy range (E 1 ~ E 2 ), The lower limit value E of the erasing energy 1 And upper limit E 2 Is set as the initial erasing energy center value Ec. In addition, the initial erasing energy range (E 1 ~ E 2 ), The lower limit value E of the erasing energy in the initial erasing energy range with respect to the initial erasing energy center value (Ec). 1 And upper limit E 2 Difference (E 2 -E 1 ) Is calculated, and this is defined as the “initial erase energy width”.
Therefore, the initial erase energy width is represented by the following equation.
Initial erase energy width (%) = [(E 2 -E 1 ) / Ec] × 100
In the above formula, E 1 Represents the lower limit (mj / dot) of the erasing energy in the initial erasing energy range, and E 2 Represents the upper limit (mj / dot) of the erasing energy in the initial erasing energy range, and Ec represents the initial erasing energy center value (E 1 + E 2 ) / 2 (mj / dot).
[0032]
Here, the reason why the initial erasing energy width (%) is defined by the ratio to the initial erasing energy center value is as follows. That is, when the initial erasing energy width is in a low energy range, in erasing an image by heating using a thermal head, the thermoreversible recording medium is hardly affected by an environmental temperature change, and its surface and It is difficult to accumulate thermal energy from the thermal head because the temperature distribution between the thermal reversible recording medium and the rear surface is small. (The thermal diffusion of the thermoreversible recording medium in the horizontal plane direction does not affect adjacent dot areas in the thermoreversible recording medium. ). On the other hand, when the initial erasing energy width is in a high energy range, the thermoreversible recording medium is susceptible to an environmental temperature change, and has a large temperature distribution between the front surface and the back surface. Easily accumulates thermal energy from As described above, since the initial erasing energy width is easily affected by the energy range in which the initial erasing energy width is present, the initial erasing energy width is expressed as a ratio to the center value of the energy in order to reduce the influence. It is effective.
[0033]
The initial erasing energy width can be measured, for example, as follows. That is, first, the thermoreversible recording medium cooled to room temperature is heated at an arbitrary energy value by a thermal head (manufactured by Kyocera, KBE-40 head) using a printing tester (manufactured by Become Inc.). To delete.
The thermoreversible recording medium from which the image was erased was cooled to room temperature after heating, and the density of the thermoreversible recording medium was measured using a Macbeth RD-914 reflection densitometer (manufactured by Macbeth). Then, as shown in FIG. 3, the abscissa is the erasing energy (mj / dot), the ordinate is the reflection density (reflection density in the thermoreversible recording medium), and the density value for each erasing energy is plotted. A graph is created by connecting adjacent points of the plot with straight lines.
[0034]
As the measurement conditions of the initial erasing energy width, first, the printing conditions of the thermal head of the printing test apparatus are, for example, a pulse width of 2.94 msec, a line cycle of 4.2 msec, a printing speed of 30 mm / sec, and a platen roll pressure of 2 kg / cm. 2 Set to. Next, the thermoreversible recording medium in the “transparent” state is heated at an arbitrary energy value, then cooled to room temperature, and the energy value at which the cloudy saturation concentration is obtained.
[0035]
As conditions for erasing and forming an image formed on the thermoreversible recording medium, the pulse width, the line cycle, and the printing speed are important conditions. Is preferably, for example, 19 to 60 mm / sec, more preferably 25 to 35 mm / sec, and the line cycle is, for example, 2.0 to 6.6 msec, preferably 3.5 to 4.5 msec. More preferably, the pulse width is, for example, preferably 2.0 to 5.0 msec, and more preferably 2.5 to 3.5 msec.
The thermal head is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a head other than the end face head may be used, but the main scanning line density of the thermal head is 8 dots / dot. mm is preferred. The upper limit energy value of the erasing energy range of the thermoreversible recording medium by the thermal head is preferably 0.8 mJ / dot or less. In this case, since high energy is not applied to the thermoreversible recording medium, image deterioration due to repetition of image formation and erasing can be suppressed, and the life of the thermal head in the printing apparatus is reduced. Can be suppressed. The wider the erasing energy range, the better the erasability of the image by the thermal head.
[0036]
In order to widen the initial erasing energy width, the heat-sensitive layer softens rapidly near the softening point temperature and has excellent thermal responsiveness and is high at room temperature even when heated for a short time by a thermal head or the like. Resins having viscoelasticity are preferred. This is advantageous in that a high contrast is obtained in the thermoreversible recording medium.
Methods for obtaining such a resin include, for example, the following two methods.
One is a method of incorporating a steric hindrance structure into the side chain of the resin. Examples of the structure acting as a steric hindrance include a linear alkyl group and a branched alkyl group. The number of carbon atoms of the linear alkyl group is, for example, preferably 2 to 20, more preferably 2 to 10, and particularly preferably 5 to 10. Specific examples of the straight-chain alkyl group include a butyl group and an ethylhexyl group.
The other is a method using a material capable of imparting flexibility to the resin. Examples of the material capable of imparting flexibility include a method using a crosslinking agent having a flexible structure, a method using a plasticizer, and the like. Examples of the crosslinking agent include a crosslinking agent having a chain isocyanate group. Examples of the plasticizer include a phthalic acid-based plasticizer.
When the resin obtained by these methods is used, the energy required for softening the heat-sensitive layer can be reduced, and the initial erasing energy width can be widened. Further, even after long-term storage, the polymer chains are less likely to aggregate and the above-mentioned "enthalpy relaxation" phenomenon is less likely to occur, so that the rate of change of the glass transition temperature after image formation time is reduced. On the other hand, when a resin in which the “enthalpy relaxation” phenomenon easily occurs is used for the heat-sensitive layer, the erasing energy shifts to a higher energy side after long-term storage, the erasing energy width over time becomes narrower, and the erasing cannot be performed sufficiently. Sometimes.
[0037]
−Erase energy width over time−
The temporal erasing energy width is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. However, a wider erasing energy generally has better erasability, and for example, preferably 20 to 80%, and more preferably 30 to 75%. , 40 to 60% is particularly preferred.
If the erasing energy width over time is less than 20%, erasing may not be sufficiently performed in the case of short-time heating with a thermal head or the like. The lower the value, the lower the image heat resistance during high-temperature storage, the higher the upper limit of the erasing energy over time, and a higher energy must be applied to make the cloudy state. Of the thermal head may be shortened, and the life of the thermal head may be shortened. The temporal erasure energy width means the width of the energy capable of erasing the cloudy image with a thermal head after forming a cloudy image on the heat-sensitive recording material and then storing it at a high temperature for a long period of time. It is defined similarly and can be measured similarly.
[0038]
-Rate of change over time of erase energy width-
The rate of change of the erasing energy width with time is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, 12% or less is preferable, 10% or less is more preferable, and 7% or less is particularly preferable.
When the rate of change of the erasing energy width over time is 12% or less, the erasing energy width over time is stable, and even after aging, the same reflection density as when an image is erased with the initial erasing energy value is obtained. When the image is formed and erased by the same printing device after storage over time, the contrast is stable. On the other hand, when it exceeds 12%, the image is erased using the same thermal head and the like with the same erasing energy. In some cases, the image cannot be sufficiently erased even if the image is erased.
The reason is as follows. That is, as shown in FIG. 4, in the resin (polymer compound), a baseline change and a peak near the glass transition temperature are generally observed when the temperature is increased by DSC measurement. The peak is small immediately after the resin (polymer compound) is rapidly cooled after heating. However, after the resin (polymer compound) is stored at a temperature lower than the glass transition temperature after heating, a large endothermic peak is generated on the low temperature side of the glass transition temperature (see “Resin which changes greatly with time” in FIG. 4). The peak area of the endothermic peak increases with the extension of the storage time. Further, the glass transition temperature of the resin (polymer compound) shifts to a higher temperature side with the extension of the storage time. Looking at this phenomenon with respect to the thermoreversible recording medium, when an image (opaque image) is formed and left (stored) in a high-temperature environment for a long period of time after that, it is heated by a thermal head for a short time of the order of several msec. When an image formed on a thermoreversible recording medium is erased, the transparent reflection density and contrast generally decrease due to the fluctuation of the erasing energy width over time. This change in the erasing energy width over time is different from the initial erasing energy width when the image is erased by the thermal head immediately after the image formation, after the image formation lapse (after the image formation, the thermoreversible recording medium is exposed to a high temperature environment. (When left for a long time), the temporal erasing energy width is caused by narrowing. In the temporal erasing energy width, generally, no shift of the upper limit of the temporal erasing energy range is observed on the high energy side, On the low energy side, the lower limit of the temporal erasing energy range is large and shifts to the high energy side.
On the other hand, among resins, even after storage at a temperature lower than the glass transition temperature after heating, the phenomenon that the peak area does not increase or the glass transition temperature does not shift to a high temperature side is hardly observed (see FIG. 4, "Resin with little change over time"). Since the "enthalpy relaxation" phenomenon of the resin does not occur in the thermosensitive layer using the resin, the rate of change of the erasing energy width over time does not change to more than 12%, and the erasure of an image on the thermoreversible recording medium is prevented. This is advantageous in that the properties are not changed by long-term storage, and the erasability of the image is excellent.
[0039]
The rate of change with time of the erasing energy width means the rate of change with time of the energy width at which an image can be erased by heating with a thermal head. The smaller this value is, the smaller the initial erasing energy that can be erased immediately after image formation. This means that the change in the erasure energy width over time, which can be erased after aging after storage at a temperature equal to or lower than the softening point temperature of the thermosensitive layer after image formation, is small.
The rate of change of the erasing energy width with time can be obtained as follows. That is, first, an image (opaque image) is formed on the heat-sensitive layer by the thermal head, the erasing energy width after leaving at 35 ° C. for one week is calculated in the same manner as the initial energy width, and the value is referred to as “erasing with time”. Energy width E D ". Next, the “initial erasing energy width E” immediately after the image was formed. l And the "time-dependent change rate (%) of the erase energy width" can be calculated from the following equation.
Time-dependent change rate (%) of erasing energy width = [(E I -E D ) / E I ] X 100
In the above formula, E I Represents the initial energy width (mj / dot), and E D Represents the energy width over time (mj / dot).
[0040]
In order to make the rate of change of the erasing energy width over time to 12% or less, it is preferable that physical properties do not change between the thermosensitive layer after image formation and the thermosensitive layer immediately after image formation, It is preferable to use a resin that does not cause the “enthalpy relaxation” phenomenon of the above-mentioned resin as the resin constituting the heat-sensitive layer.
[0041]
-Resin-
The resin is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, in the first embodiment, the resin preferably includes an acrylic resin, and among the acrylic resins, an acrylic polyol resin It is particularly preferable to include, in the third embodiment, the resin needs to include an acrylic resin, it is particularly preferable to include an acrylic polyol resin, and in the second embodiment and the fourth embodiment, It is necessary that the resin comprises an acrylic polyol resin.
In the case of the first embodiment and the third embodiment, the acrylic resin has a quick drying property at the time of film formation, easily forms a heat-sensitive layer, and is synthesized by radical polymerization. Temperature, viscoelasticity of the thermoreversible recording medium, easy molecular design from the viewpoint of controlling the transparency, it is possible to improve the erase energy width and heat resistance, etc., it is possible to suppress the aging change of the erase energy, In the case of the second embodiment and the fourth embodiment, the acrylic polyol resin is advantageous in that these advantages are more remarkable.
[0042]
The acrylic resin or the acrylic polyol resin, specifically, as a method for confirming that the resin used in the thermosensitive layer is the acrylic resin or the acrylic polyol resin, there is no particular limitation And various methods, for example, by comparing the absorption pattern of a standard acrylic resin with infrared absorption spectroscopy. Since the acrylic resin (the acrylic polyol resin) has a characteristic infrared absorption peak, for a certain resin, when the same infrared absorption peak as the acrylic resin (the acrylic polyol) can be detected, It can be confirmed that the resin is the acrylic resin (the acrylic polyol resin). Further, a copolymer of a (meth) acrylate monomer and another monomer (for example, an unsaturated monomer having a hydroxyl group) is obtained by peeling or shaving only the heat-sensitive layer and thermally decomposing the same by gas chromatography. Can be detected. By mass spectrometry, the monomer composition of the resin constituting the heat-sensitive layer can be specified, and as a result, it can be confirmed that the resin is the acrylic resin (acrylic polyol resin).
[0043]
Here, the acrylic resin is a resin obtained by copolymerizing a (meth) acrylic acid ester monomer and a monomer copolymerizable with the (meth) acrylic acid ester monomer. The content of the monomer is 50% by mass or more based on all the monomers.
Examples of the copolymerizable monomer include an unsaturated monomer having a carboxylic acid group, an unsaturated monomer having a hydroxyl group, and other ethylenically unsaturated monomers.
[0044]
The (meth) acrylic acid ester monomer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. In general, monomers and oligomers used for an ultraviolet curing resin or an electron beam curing resin, etc. Preferred examples are given. Among these, those having a flexible structure are preferable, aliphatic compounds are preferable, and those having a chain structure are preferable for aromatic compounds.Moreover, monofunctional monomers to trifunctional or higher polyfunctional monomers are preferable. Bifunctional monomers are preferred.
Specific examples of the (meth) acrylic acid ester monomer include (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group, amino (meth) acrylic acid ester having an alkyl group, glycol di (meth) acrylic acid ester, and allyl. (Meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, (meth) acrylonitribene (meth) acrylate, acrylamide, diacetone acrylamide, (meth) acrylonitrile , Benzyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate methyl chloride, allyl (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, etc. It is below. These may be used alone or in combination of two or more.
[0045]
The alkyl (meth) acrylate having an alkyl group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, those having 1 to 18 carbon atoms are preferable, and those having 3 to 15 carbon atoms are preferable. Are more preferable, and specifically, methyl (meth)) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) Acrylic esters, 2-ethylhexyl (meth) acrylic esters, lauryl (meth) acrylic esters, stearyl (meth) acrylic esters, and the like can be given.
If the carbon number of the alkyl group is too short, the flexibility of the acrylic resin may be lacking. If the carbon number is too long, methylene chains of side chains may be regularly arranged and the acrylic resin may lack flexibility. .
[0046]
The amino (meth) acrylate having an alkyl group is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, those having 1 to 5 carbon atoms are preferable, and specifically, dimethylamino Ethyl (meth) acrylate dimethylaminoethyl, (meth) acrylate and the like.
The glycol di (meth) acrylate is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include ethylene glycol di (meth) acrylate, butylene glycol di (meth) acrylate, And the like.
[0047]
Among the (meth) acrylic acid ester monomers, the synthesized acrylic resin does not cause the “enthalpy relaxation” phenomenon, the shift of the glass transition temperature to a higher temperature side, and the like, and the acrylic resin is flexible. In view of having the above, the alkyl (meth) acrylate having the alkyl group is preferable, and among them, those having 1 to 18 carbon atoms are preferable, those having 3 to 15 carbon atoms are more preferable, and specifically, n-butyl (Meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate And the like are particularly preferred.
Also, among the (meth) acrylic acid ester monomers, benzyl (meth) acryl acrylate is preferred because it can exhibit a high refractive index when adjusting the refractive index.
[0048]
The unsaturated monomer having a carboxylic acid group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include (meth) acrylic acid, itaconic acid, monobutyl itaconate, citraconic acid, and maleic acid. Monomethyl maleate, monobutyl maleate, 2- (meth) acryloyloxyethyl succinate, 2- (meth) acryloyloxypropyl succinate, 2- (meth) acryloyloxybutyl succinate, 2- (meth) acryloyl maleate Oxyethyl, 2- (meth) acryloyloxypropyl maleate, 4- (meth) acryloyloxybutyl maleate, 2-methacryloyloxyethyl hexahydrophthalate, and the like.
These may be used alone or in combination of two or more. Among these, unsaturated monomers containing a long-chain carboxylic acid such as 2-methacryloyloxyethyl hexahydrophthalate and 2- (meth) acryloyloxyethyl succinate are preferable in that the transparency of the thermoreversible recording medium can be improved. Are preferred.
[0049]
The unsaturated monomer having a hydroxyl group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include ε-hydroxyalkyl (meth) acrylate and hydroxyalkyl (meth) acrylate. Caprolactone adduct, glycol di (meth) acrylate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the hydroxyalkyl (meth) acrylate include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, and alkyl (meth) acrylate. ) Acrylic esters and the like. Examples of the glycol di (meth) acrylate include ethylene glycol di (meth) acrylate, butylene glycol di (meth) acrylate, and the like.
The unsaturated monomer having a hydroxyl group can be suitably used when cross-linking with an isocyanate compound described below, and by appropriately selecting the structure of the isocyanate compound, it is possible to impart flexibility to the heat-sensitive layer. This is advantageous in that it can be performed. Among the unsaturated monomers having a hydroxyl group, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate is particularly preferable in that it has excellent crosslinking reactivity with a polyisocyanate compound and long-term durability.
The hydroxyl valence (mg KOH / g, calculated solid) of the unsaturated monomer having a hydroxyl group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, 20 to 130 mg KOH / g is preferable. .
[0050]
The other ethylenically unsaturated monomer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include aromatic vinyl compounds such as styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, and acetic acid. Vinyl and vinyl propionate. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, styrene is preferred because it can exhibit a high refractive index when adjusting the refractive index.
[0051]
In the present invention, among the acrylic resins, the (meth) acrylic acid ester monomer is synthesized by using at least 50% by mass based on the total monomers, and has a plurality of hydroxyl groups, such as an isocyanate compound. Akle polyol resins that can be crosslinked by a crosslinking agent are particularly preferred.
[0052]
The glass transition temperature of the acrylic polyol resin is preferably 30 ° C to 60 ° C, more preferably 40 ° C to a glass transition temperature (hereinafter sometimes referred to as “calculated Tg”) calculated from the following equation (Fox equation). 50 ° C. is more preferred.
When the calculated Tg is less than 30 ° C., the image heat resistance of the heat-sensitive layer is deteriorated, and the image may not be able to be sufficiently erased even when stored at a high temperature of room temperature or more. Repeat recording may be difficult.
[0053]
The formula (Fox) is represented by the following formula, 1 / Tg = Σ (Wi / Tgi).
In the above formula, “Tg” represents the calculated Tg, “Wi” represents the mass fraction of the monomer i, and “Tgi” represents the glass transition temperature Tg (K) of the homopolymer of the monomer i.
[0054]
The hydroxyl value (mg KOH / g, calculated solid value) of the acrylic polyol resin is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, 20 to 130 mg KOH / g is preferable, and 30 to 80 mg KOH / g is preferable. g is more preferred. If the hydroxyl value is less than 20 mgKOH / g, the long-term durability of the heat-sensitive layer may decrease. If it exceeds 130 mgKOH / g, a sufficient erasing energy width of the heat-sensitive layer may not be obtained.
The hydroxyl value (mg KOH / g, solid calculated value) of the acrylic polyol resin is, for example, potassium hydroxide required to neutralize acetic acid generated when reacted at a specified temperature for 1 hour using an acetylating agent. Can be measured by expressing in milligrams of the following formula, but it is calculated by the formula of {(hydroxyl × composition ratio) × 1000 × 56.1 (KOH)} / (hydroxyl monomer molecular weight × 100) according to the monomer composition of the resin. You can also.
[0055]
The acid value (AV) of the acrylic polyol resin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, 1 to 10 mgKOH / g is preferable, and 3 to 8 mgKOH / g is more preferable. When the acid value (AV) is less than 1 mgKOH / g, the transparency of the heat-sensitive layer may be improved. When it exceeds 10 mgKOH / g, long-term durability may be deteriorated.
The acid value (AV) of the acrylic polyol resin is determined, for example, by dissolving a sample in a mixed solution of alcohol and toluene, titrating with a prescribed alcoholic potassium solution using phenolphthalein as an indicator, and containing the acid value in 1 g of the sample. The mg value of potassium hydroxide required to neutralize the acid used was calculated, and {acid value = A × f × (1/2) × (56.1 / 1000) × (1000 / sample (g)) (A represents the consumption amount (ml) of N / 2 alcoholic potassium hydroxide, and f represents the titer of the N / 2 alcoholic potassium hydroxide solution). Can be measured.
[0056]
The weight average molecular weight (Mw) of the acrylic polyol resin is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, 20,000 to 100,000 is preferable, and 40,000 to 60,000 is preferable. More preferred. If the weight average molecular weight is too low, the durability is deteriorated, and the erasing characteristics may fluctuate when stored for a long time.If the weight average molecular weight is too high, the erasing energy width for erasing a cloudy image with short heat energy is narrow. Sometimes it becomes.
The weight average molecular weight (Mw) of the acrylic polyol resin can be measured by, for example, a light scattering method or a GPC device (HLC-8220GPC manufactured by Tosoh Corporation).
[0057]
The refractive index of the acrylic polyol resin is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the refractive index ratio with the organic low-molecular compound used in the thermosensitive layer of the thermoreversible recording medium. It is preferably from 0.45 to 1.60, more preferably from 1.48 to 1.55.
The refractive index of the acrylic polyol resin can be measured by, for example, a digital refractometer (manufactured by ATAGO, RX-2000) of a photorefractive critical angle detection method, or can be calculated from a monomer composition formula. It can also be calculated by a calculation formula using characteristic values of the polymer by the Synthia method.
Incidentally, the larger the refractive index ratio of the refractive index of the acrylic polyol resin and the refractive index of the organic low-molecular compound used in the thermosensitive layer of the thermoreversible recording medium, the higher the turbidity tends to increase, the smaller In this case, the transparency can be prevented from lowering due to the scattered light, and when it is near 1, (the difference in refractive index between the two is small), the erasability can be improved.
[0058]
The acrylic polyol resin includes the (meth) acrylic ester monomer, the unsaturated monomer having a carboxylic acid group, the unsaturated monomer having a hydroxyl group, and the other ethylenically unsaturated monomer. The compound can be synthesized according to a known solution polymerization method, suspension polymerization method, emulsion polymerization method or the like using the polymer. The method for supplying these monomers into the polymerization system is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include conventionally known methods.
[0059]
The acrylic resin is preferably cross-linked using a cross-linking agent from the viewpoint of improving the durability of image printing / erasing repeatedly. The crosslinking can be performed by, for example, heat, ultraviolet light, electron beam, or the like. Among these, crosslinking by heat or ultraviolet rays is preferred because it can be easily performed at low cost and does not require long-term storage for curing.
[0060]
The cross-linking agent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include (meth) acrylic monomers and isocyanate compounds. These may be used alone or in combination of two or more. These may be appropriately synthesized or commercially available products. Among these, isocyanate compounds are preferred.
Specific examples of the combination of the acrylic resin and the crosslinking agent include (1) a combination of a thermoplastic resin having an acryloyl group or a methacryloyl group and a (meth) acrylic monomer, and (2) having a hydroxyl group. Suitable examples include a combination of an acrylic resin (acrylic polyol resin) and an isocyanate compound.
[0061]
In the case of the combination of the (1) thermoplastic resin having an acryloyl group or a methacryloyl group with a (meth) acrylic monomer, there are two cross-linking methods, and one is to mix and heat an organic peroxide. This is a method in which a radical is generated by reacting an acryloyl group or a methacryloyl group of a resin with a monomer to crosslink the resin, and another method is to mix a photopolymerization initiator and irradiate ultraviolet rays to generate a radical. In this method, the acryloyl group or methacryloyl group of the resin is caused to react with a monomer to crosslink the resin. Among these, the method using an organic peroxide is preferable since crosslinking can be performed by heat and expensive equipment is not required for crosslinking.
[0062]
In the case of the combination of (2) the acrylic resin having a hydroxyl group (acrylic polyol resin) and an isocyanate compound, it is preferable to use a polyisocyanate compound having a plurality of isocyanate groups as the isocyanate compound. Examples of the polyisocyanate compound include trimethylolpropane adducts and glycol adducts of diisocyanates selected from toluene diisocyanate (TDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), xylylene diisocyanate (XDI), and isophorone diisocyanate (IPDI). Lactone ester adduct, ether adduct, buret type, isocyanurate-bonded type, and block-type polyisocyanates thereof.
[0063]
Further, as the isocyanate compound, it is preferable to use at least a chain isocyanate compound, and a chain isocyanate compound and a cyclic isocyanate compound may be used in combination, and a mixture of both may be used. Is preferred.
When only the chain type isocyanate compound is used, generally, the crosslinked resin becomes flexible and the erasability is improved, but the repeated durability and image storability tend to decrease, while only the cyclic isocyanate compound is used. In such a case, the crosslinked resin generally becomes rigid, and although the repetition durability and image storability are improved, the erasability tends to decrease. Therefore, by using a mixture of the chain isocyanate compound and the cyclic isocyanate compound, it is possible to achieve both erasability, durability, and heat resistance.
[0064]
The chain isocyanate compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.For example, a chain compound having a hydroxyl group such as a diol or a triol, and an aliphatic isocyanate such as hexamethylene diisocyanate may be used. And those obtained by reacting these via one or more ethylene oxide, propylene oxide, caprolactone or aliphatic polyester chains.
[0065]
The weight average molecular weight of the chain isocyanate compound is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the lower limit is preferably 700 or more, and the upper limit is preferably 5,000 or less. , 4,000 or less, more preferably 3,000 or less. If the weight average molecular weight is too small, the flexibility of the crosslinked thermosensitive layer is deteriorated, and the erasability may be reduced.If the weight average molecular weight is too large, the molecule becomes difficult to move, and strength and durability are reduced. There is.
[0066]
In addition, as a weight average molecular weight per one isocyanate group, the lower limit is preferably 150 or more, more preferably 200 or more, particularly preferably 250 or more, and the upper limit is preferably 2,000 or less, and 1,500. The following is more preferred, and the 1,000 or less is particularly preferred. If the weight-average molecular weight per one isocyanate group is too small, the flexibility of the crosslinked thermosensitive layer is deteriorated, and the erasability may be reduced. Durability may decrease.
[0067]
The cyclic isocyanate compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include an isocyanate compound having a benzene ring or an isocyanurate ring. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, a cyclic isocyanate compound having an isocyanurate ring is preferable in that yellowing hardly occurs, and a compound having a chain structure such as an alkylene chain in addition to the cyclic structure is preferable.
[0068]
The weight average molecular weight of the cyclic isocyanate compound is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the lower limit is preferably 100 or more, more preferably 200 or more, and particularly preferably 300 or more. The upper limit is preferably 1,000 or less, more preferably 700 or less. If the weight average molecular weight is too small, the film is evaporated by heating during the formation of the coating film and the coating film cannot be crosslinked, and the durability may be reduced.If the weight average molecular weight is too large, only a rigid structure can be formed. May decrease.
[0069]
The addition amount of the isocyanate compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, 1 to 50 parts by mass is preferable with respect to 100 parts by mass of the acrylic resin (the acrylic polyol resin). It is more preferably 3 to 50 parts by mass, particularly preferably 5 to 40 parts by mass. When the addition amount of the isocyanate compound is less than 1 part by mass, the elastic modulus at high temperature becomes low, and the coating film is destroyed by heating with a thermal head or the like. If it exceeds, the refractive index decreases, and the transparent density may decrease.
[0070]
The amount of the isocyanate group in the isocyanate compound with respect to the hydroxyl group in the acrylic resin (the acrylic polyol resin) is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, 0.05 to 1 equivalent is used. Preferably, 0.1 to 1.0 equivalent is more preferred. When the amount is less than 0.05 equivalent, the elastic modulus at high temperature is low, and the coating film is destroyed by heating with a thermal head or the like, so that the durability may be inferior. In some cases, the refractive index decreases, and the transparent density decreases.
[0071]
A catalyst can be used for the purpose of accelerating the curing reaction between the acrylic resin (the acrylic polyol resin) and the isocyanate compound. The catalyst is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.Examples include triethylenediamine, cobalt naphthenate, stannous chloride, tetra-n-butyltin, varnish chloride, trimethyltin hydroxide, Dimethyl stannic chloride, di-n-butyltin dilaurate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
The amount of the catalyst used is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, the amount is preferably 0.1 to 2% by mass based on the resin solid content.
[0072]
-Low molecular organic compound-
The molecular weight of the organic low-molecular compound is lower than that of the resin. For example, the weight average molecular weight is preferably 100 to 2,000, and more preferably 150 to 1,000.
When the weight-average molecular weight is less than 100, the melting point is too low and the outer organic low molecular weight compound may not be crystallized. May not be able to be melted by heating due to heat, and may not be able to be clouded.
The weight average molecular weight can be measured, for example, by liquid chromatography.
[0073]
The organic low-molecular weight compound is not particularly limited as long as it is in the form of particles in the heat-sensitive layer, and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, oxygen, nitrogen, sulfur, and halogen atoms It is preferable to include at least one selected from the group consisting of -OH, -COOH, -CONH, -COOR, -NH, -NH 2 , -S-, -SS-, -O-, a halogen atom and the like.
The melting point of the organic low molecular weight compound is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Usually, the temperature is preferably from 30 to 200 ° C, and more preferably from 50 to 150 ° C. When the melting point is less than 30 ° C., the melting point is low, and the organic low-molecular compound may not be sufficiently crystallized in cooling after heating, so that image formation / erasing may not be performed. The thermal sensitivity is increased, and the organic low-molecular weight compound cannot be melted by heating with a thermal head, so that an image cannot be formed.
[0074]
Suitable examples of the organic low-molecular weight compound include a carboxyl group-containing compound and a carboxyl group-free compound having no carboxyl group at the terminal (hereinafter abbreviated as “carboxyl group-free compound”). These may be used alone or in combination of two or more. Among these, even when stored in an environment where a trace amount of a basic substance such as ammonia or amine is present, the melting point does not increase, the cloudy saturation energy to cloudy saturation temperature does not shift from high energy to high temperature, and thermal sensitivity Compounds not containing a carboxyl group are particularly preferred, for example, from the viewpoint that image formation is not reduced and image formation becomes impossible.
[0075]
The carboxyl group-containing compound is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose.For example, a saturated monocarboxylic acid, a saturated dicarboxylic acid, an unsaturated monocarboxylic acid, an unsaturated dicarboxylic acid, a saturated halogen fatty acid, Examples include unsaturated halogen fatty acids, allyl carboxylic acids, halogen allyl carboxylic acids, thiocarboxylic acids, and the like. The number of carbon atoms is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, 10 to 60 is preferable, 10 to 38 is more preferable, and 10 to 30 is particularly preferable. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, saturated or unsaturated monocarboxylic acids, saturated or unsaturated dicarboxylic acids, allylcarboxylic acids, halogen allylcarboxylic acids, and thiocarboxylic acids are preferred.
[0076]
Examples of the saturated or unsaturated monocarboxylic acid include higher fatty acids such as lauric acid, dodecanoic acid, myristic acid, pentadecanoic acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, nonadecanoic acid, aragic acid, and oleic acid. No. As the saturated or unsaturated dicarboxylic acid, an aliphatic dicarboxylic acid having a melting point of about 100 to 135 ° C. is preferable, for example, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecane Diacid, dodecandioic acid, tetradecandioic acid, pentadecandioic acid, hexadecandioic acid, heptadecandioic acid, octadecandioic acid, nonadecandioic acid, eicosantioic acid, heneicosantioic acid, docosantioic acid, and the like.
[0077]
The carboxyl group-free compound is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, at least one selected from oxygen, nitrogen, sulfur and halogen atoms in the molecule (for example, -OH And a halogen atom, etc.). Specific examples thereof include alkanol, alkanediol, halogenalkanol, halogenalkanediol, alkylamine, alkane, alkene, alkyne, halogenalkane, halogenalkene, halogenalkyne, cycloalkane, and cycloalkane. Alkene, cycloalkyne, saturated monocarboxylic acid ester, saturated dicarboxylic acid ester, unsaturated monocarboxylic acid ester, unsaturated dicarboxylic acid ester, saturated monocarboxylic acid amide, saturated dicarboxylic acid amide, unsaturated monocarboxylic acid amide, unsaturated dicarboxylic acid Bonamide, saturated ammonium monocarboxylate, ammonium salt of saturated dicarboxylic acid, ammonium salt of unsaturated monocarboxylic acid, ammonium salt of unsaturated dicarboxylic acid, saturated halogen fatty acid ester, saturated halogen fatty acid amide, ammonium salt of saturated halogen fatty acid, unsaturated Halogen fatty acid ester, unsaturated halogen fatty acid amide, unsaturated halogen fatty acid ammonium salt, allyl carboxylic acid ester, allyl carboxylic acid amide, allyl carboxylic acid ammonium salt, halogen allyl carboxylic acid ester, halogen allyl carboxylic acid amide, halogen allyl carboxylic acid ammonium Salts, thioalcohols, thiocarboxylic acid esters, thiocarboxylic acid amides, thiocarboxylic acid ammonium salts, thioalcohol carboxylic acid esters, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
[0078]
The number of carbon atoms in the non-carboxyl group-containing compound is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, 10 to 60 is preferable, and 10 to 38 is more preferable. The alcohol group portion in the ester in the carboxyl group-free compound may be saturated or unsaturated, and may be substituted with a halogen atom.
[0079]
Among the non-carboxyl group-containing compounds, those having a melting point of 40 to 70 ° C. and a low melting point are preferable, and for example, fatty acid esters, dibasic acid esters, and polyhydric alcohol difatty acid esters are preferable.
[0080]
The fatty acid ester has a lower melting point than a fatty acid having the same number of carbon atoms (in a two-molecule association state) and conversely has a higher carbon number than a fatty acid having the same melting point. This is advantageous in that deterioration of printing-erasing can be suppressed, white turbidity can be increased, high contrast can be achieved, and durability can be repeatedly improved. The deterioration of printing and erasing of the image is considered to be caused by a change in the dispersed state of the particulate organic low-molecular compound due to compatibility between the resin and the organic low-molecular compound during heating.
In the present invention, the fatty acid ester and the high-melting point organic low-molecular compound are used in combination to form a mixture, whereby the transparency temperature range can be widened and the erasability with a thermal head can be improved. As a result, even if the erasability is slightly changed by storage, erasing can be sufficiently performed, and the durability can be repeatedly improved from the characteristics of the material itself.
[0081]
The fatty acid ester is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, those represented by the following structural formula (1) are preferable.
R 1 -COO-R 2 Structural formula (1)
In the structural formula (1), R 1 And R 2 May be the same or different, and represent an alkyl group having 10 or more carbon atoms. The fatty acid esters may be used alone or in a combination of two or more.
[0082]
The number of carbon atoms of the fatty acid ester is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, 20 or more is preferable, 25 or more is more preferable, and 30 or more is particularly preferable. As the number of carbon atoms increases, the degree of white turbidity increases, and the repeated durability improves.
The melting point of the fatty acid ester is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, 40 ° C. or higher is preferable.
[0083]
Specific examples of the fatty acid ester represented by the structural formula (1) include esters of higher fatty acids such as methyl stearate, tetradecyl stearate, octadecyl stearate, octadecyl laurate, tetradecyl palmitate and dodecyl behenate: C 16 H 33 -OC 16 H 33 , C 16 H 33 -SC 16 H 33 , C 18 H 37 -SC 18 H 37 , C 12 H 25 -SC 12 H 25 , C 19 H 39 -SC 19 H 39 , C 12 H 25 -S-S-C 12 H 25 And ethers and thioethers.
[0084]
The dibasic acid ester is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, any of a monoester and a diester may be used, and for example, represented by the following structural formula (2) Those are preferred.
R 3 OOC- (CH) n -COOR 4 Structural formula (2)
In the structural formula (2), R 3 And R 4 May be the same or different, and represent a hydrogen atom or an alkyl group having 10 or more carbon atoms (provided that R 3 And R 4 Are not hydrogen atoms at the same time). R 3 And R 4 Is preferably 20 or more, more preferably 25 or more, and particularly preferably 30 or more. n is preferably 0 to 40, more preferably 1 to 30, and particularly preferably 2 to 20. In addition, the melting point of the dibasic acid ester is more preferably 40 ° C. or higher.
[0085]
The polyhydric alcohol difatty acid ester is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, those represented by the following structural formula (3) are preferable.
CH 3 (CH 2 ) m -2COO (CH 2 ) p OOC (CH 2 ) m -2CH 3 Structural formula (3)
In the structural formula (3), p is preferably 2 to 40, more preferably 3 to 30, and particularly preferably 4 to 22. m is preferably 2 to 40, more preferably 3 to 30, and particularly preferably 4 to 22.
[0086]
The polyhydric alcohol difatty acid ester has a lower melting point than a fatty acid having the same carbon number, and conversely has a higher carbon number than a fatty acid having the same melting point. -It is advantageous in that deterioration of erasure can be suppressed, white turbidity can be increased, high contrast can be achieved, and durability can be repeatedly improved.
[0087]
As the organic low-molecular compound, a low-melting organic low-molecular compound and a high-melting organic low-molecular compound having a melting point higher than that of the low-melting organic low-molecular compound are combined and used. Is preferred in that it can be further expanded. The difference between the melting point of the low-melting point organic low-molecular compound and the melting point of the high-melting point organic low-molecular compound is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. C. or higher is more preferable, and 50 C or higher is particularly preferable.
[0088]
The melting point of the low-melting organic low-molecular compound is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, 40 ° C to 100 ° C is preferable, and 50 ° C to 80 ° C is more preferable. The melting point of the high-melting organic low-molecular compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, 100 ° C to 200 ° C is preferable, and 110 ° C to 180 ° C is more preferable.
[0089]
The high melting point organic low molecular weight compound is preferably one having a melting point of 100 ° C. or higher, for example, aliphatic saturated dicarboxylic acid, ketone having a higher alkyl group, semicarbazone derived from the ketone, α-phosphono fatty acid, etc. Is mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
[0090]
Examples of the aliphatic saturated dicarboxylic acid include, for example, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecandioic acid, dodecandioic acid, tetradecandioic acid, pentadecandioic acid, and hexadecandiodic acid. Acids, heptadecandioic acid, octadecandioic acid, nonadecandioic acid, eicosandioic acid, heneicosandioic acid, docosandioic acid, and the like.
Examples of the ketone include those that contain a ketone group and a higher alkyl group as essential constituent groups, and those that further contain an unsubstituted or substituted aromatic ring or an elementary ring. The total carbon number of the ketone is preferably 16 or more, more preferably 21 or more. The semicarbazone is derived from the ketone.
The α-phosphono fatty acid is, for example, E. coli. V. Kaurer et al. Ak. In accordance with the method of Oil Chemist's Soc, 41, 205 (1964), the fatty acid is brominated by the Hall-Volhard-Zelinskin reaction to obtain α-brominated acid bromide. Next, ethanol is added to the α-brominated acid bromide to obtain an α-bromo fatty acid ester. Next, the α-bromo fatty acid ester is heated and reacted with triethyl phosphite to form an α-phosphono fatty acid ester, which is hydrolyzed with concentrated hydrochloric acid to recrystallize the α-phosphono fatty acid as a product from toluene. As described above, α-phosphono fatty acid can be synthesized.
[0091]
In the present invention, the organic low-molecular weight compound may be appropriately combined, or the organic low-molecular weight compound may be combined with another material having a different melting point for the purpose of expanding the transparentization temperature range.
[0092]
The mixing mass ratio (organic low molecular weight compound: acrylic resin) of the organic low molecular weight compound and the acrylic resin (resin having a crosslinked structure) in the heat sensitive layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, 2: 1 to 1:16 is preferable, and 1: 2 to 1: 8 is more preferable.
When the mass ratio is within the above numerical range, it may be difficult to disperse the organic low-molecular compound in the resin, or it may be difficult to make the organic low-molecular compound opaque.
[0093]
In the present invention, when the fatty acid ester is used as the low-melting-point organic low-molecular-weight compound, a high-melting-point organic low-molecular-weight compound having a higher melting point than the low-melting-point fatty acid ester for the purpose of expanding the range of the clearing temperature It is preferable to mix and use with a straight chain hydrocarbon-containing compound. In this case, it is possible to improve the image erasing (transparency) by heating in a short time by a thermal head or the like, and further increase the margin of image erasing. This is advantageous in that erasing with a thermal head becomes possible without causing any problem.
[0094]
The straight-chain hydrocarbon-containing compound preferably has a total carbon number of 6 to 60, more preferably 8 to 50, and among them, cyclic hydrocarbon (for example, cyclohexane, cyclopentane, etc.), aromatic Group rings (eg, benzene, naphthalene, etc.), heterocycles (eg, cyclic ether, furan, pyran, morpholine, pyrrolidine, piperidine, pyrrole, pyridine, pyrazine, piperazine, pyrimidine, etc.), fused heterocycles (eg, benzopyrrolidine, indole) , Benzoxazine, quinoline, etc.) are preferable, and those having a phenylene structure (eg, a phenyl group), a cyclohexylene structure (eg, a cyclohexyl group), or a heterocyclic ring are more preferable. Those having at least one methyl group are particularly preferred.
[0095]
Specific examples of the linear hydrocarbon-containing compound include (1) a linear hydrocarbon-containing compound having a urethane bond, (2) a linear hydrocarbon-containing compound having a sulfonyl bond, and (3) having an oxalic acid diamide bond. A linear hydrocarbon-containing compound, (4) a linear hydrocarbon-containing compound having a diacylhydrazide bond, (5) a linear hydrocarbon-containing aliphatic compound having a urea bond and a urethane bond, and (6) a urea bond and an amide bond. (7) linear hydrocarbon-containing aliphatic compound having a plurality of urea bonds, (8) cyclic compound having a urea bond, (9) cyclic compound containing an amide bond And the like.
As the linear hydrocarbon-containing compound according to any one of the above (1) to (9), a compound having no carboxyl group is preferable, and a urethane bond (—NHCOO—) and a sulfonyl bond (—SO 2 −), An amide bond (—CONH—), an oxalic acid diamide bond (—NHCOCONH—), a diacylhydrazide bond (—CONHNHCO—), or a compound having a polar group such as a urea bond (—HNCONH—). .
[0096]
The lower limit of the melting point of the linear hydrocarbon-containing compound is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 110 ° C. or higher, further preferably 120 ° C. or higher, particularly preferably 130 ° C. or higher, and the upper limit is 180 ° C. or lower. Is preferably 160 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or lower. If the melting point is too low, the clarification temperature range cannot be expanded, and the erasability may decrease. If the melting point is too high, the sensitivity in forming a cloudy image may decrease.
[0097]
Examples of the linear hydrocarbon-containing compound include compounds represented by any of the following structural formulas (4) to (9).
R 5 -X-R 6 -Y-R 7 Structural formula (4)
In the structural formula (4), at least one of X and Y represents a urethane bond, a sulfonyl bond, or a urea bond, and the rest represents one selected from a urethane bond, a sulfonyl bond, a urea bond, and an amide bond. . R 5 And R 7 Is CH 3 (CH 2 ) m -Or CH 3 (CH 2 ) m -O- (CH 2 ) n -Represents R 6 Is-(CH 2 ) m -Represents any group of the following structural formulas (4-1) to (4-2).
[0098]
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Figure 2004058660
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Figure 2004058660
In the structural formulas (4-1) and (4-2), m and n are preferably 0 to 30.
[0099]
R 8 -X-R 9 Structural formula (5)
In the structural formula (5), X represents an oxalic acid diamide bond or a diacyl hydrazide bond. R 8 And R 9 Is CH 3 (CH 2 ) m -Or CH 3 (CH 2 ) m -O- (CH 2 ) n Represents-. m and n represent an integer of 0 to 30.
[0100]
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Figure 2004058660
In the structural formula (6), X and Y represent at least one selected from a urethane bond, a sulfonyl bond, a urea bond, an amide bond, an oxalic acid diamide bond, and a diacyl hydrazide bond. R 10 And R 12 Is-(CH 2 ) m -Or-(CH 2 ) m -O- (CH 2 ) n Represents-. R 11 Is CH 3 (CH 2 ) m -Or CH 3 (CH 2 ) m -O- (CH 2 ) n Represents-. m and n represent an integer of 0 to 30. A represents a phenyl group, a cyclohexyl group, or any one of the following structural formulas (6-1) to (6-2).
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Figure 2004058660
In the structural formula (7), X represents a urethane bond, a sulfonyl bond, a urea bond, an amide bond, an oxalic acid diamide bond, or a diacyl hydrazide bond. R 10 And R 12 Is-(CH 2 ) m -Or-(CH 2 ) m -O- (CH 2 ) n Represents-. m and n represent an integer of 0 to 30. A represents a phenyl group, a cyclohexyl group, or any one of the following structural formulas (6-1) to (6-2).
[0101]
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Figure 2004058660
[0102]
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Figure 2004058660
In the structural formula (6-2), 1 represents an integer of 1 to 3. Z is R 13 OCO-, R 13 O- or R 13 Represents-. R 13 Is CH 3 (CH 2 ) m -Or CH 3 (CH 2 ) m -O- (CH 2 ) n Represents-. m and n represent an integer of 0 to 30.
[0103]
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Figure 2004058660
[0104]
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Figure 2004058660
[0105]
In the structural formulas (8) and (9), X represents any one selected from a urethane bond, a sulfonyl bond, a urea bond, an amide bond, an oxalic acid diamide bond, and a diacyl hydrazide bond. R 14 Is-(CH 2 ) m -Or-(CH 2 ) m -O- (CH 2 ) n Represents-. R Fifteen Is CH 3 (CH 2 ) m -Or CH 3 (CH 2 ) m -O- (CH 2 ) n Represents-. m and n represent an integer of 0 to 30.
[0106]
Preferred specific examples of the linear hydrocarbon-containing compound include compounds represented by any of the following structural formulas (10) to (26).
R 16 -OOCNH-R 17 -NHCOO-R 18 Structural formula (10)
R 16 -NHCOO-R 17 -OOCNH-R 18 Structural formula (11)
R 16 -SO 2 -R 17 -SO 2 -R 18 Structural formula (12)
R 16 -NHCOCONH-R 18 Structural formula (13)
R 16 -CONHNHCO-R 18 Structural formula (14)
R 16 -NHCO-R 17 -NHCONH-R 18 Structural formula (15)
R 16 -CONH-R 17 -NHCONH-R 18 Structural formula (16)
R 16 -NHCOO-R 17 -NHCONH-R 18 Structural formula (17)
R 16 -NHCONH-R 17 -NHCONH-R 18 Structural formula (18)
R 16 -NHCOO-R 17 -OOCNH-R 18 Structural formula (19)
However, in the structural formulas (10) to (19), R 16 And R 18 Represents an alkyl group. R 17 Represents a methylene group or a group represented by the following structural formula (10-1) or the following structural formula (10-2).
[0107]
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Figure 2004058660
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Figure 2004058660
However, in the structural formulas (10-1) to (10-2), m and n represent an integer of 0 to 20.
[0108]
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[0109]
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[0110]
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[0111]
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[0112]
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[0113]
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[0114]
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Figure 2004058660
[0115]
Preferred specific examples of the compound represented by the structural formula (10) include the following.
CH 3 (CH 2 ) 11 OOCNH (CH 2 ) 6 NHCOO (CH 2 ) 11 CH 3 Melting point: 113 ° C
CH 3 (CH 2 ) 17 OOCNH (CH 2 ) 6 NHCOO (CH 2 ) 17 CH 3 Melting point: 119 ° C
CH 3 (CH 2 ) 21 OOCNH (CH 2 ) 6 NHCOO (CH 2 ) 21 CH 3 Melting point: 121 ° C
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Figure 2004058660
[0116]
Preferred specific examples of the compound represented by the structural formula (11) include the following.
CH 3 (CH 2 ) 17 NHCOO (CH 2 ) 2 OOCNH (CH 2 ) 17 CH 3 Melting point: 115 ° C
CH 3 (CH 2 ) 17 NHCOO (CH 2 ) 4 OOCNH (CH 2 ) 17 CH 3 Melting point: 119 ° C
CH 3 (CH 2 ) 17 NHCOO (CH 2 ) 6 OOCNH (CH 2 ) 17 CH 3 Melting point: 111 ° C
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Figure 2004058660
[0117]
Preferred specific examples of the compound represented by the structural formula (12) include the following.
Figure 2004058660
[0118]
Preferred specific examples of the compound represented by the structural formula (13) include the following.
Figure 2004058660
[0119]
Preferred specific examples of the compound represented by the structural formula (14) include the following.
Figure 2004058660
[0120]
Preferred specific examples of the compound represented by the structural formula (15) include the following.
CH 3 (CH 2 ) 17 NHCO (CH 2 ) 4 NHCONH (CH 2 ) 17 CH 3 Melting point: 144 ° C
CH 3 O (CH 2 ) 3 NHCO (CH 2 ) 11 NHCONH (CH 2 ) 17 CH 3 Melting point: 140 ° C
CH 3 CH 2 O (CH 2 ) 3 NHCO (CH 2 ) 11 NHCONH (CH 2 ) 17 CH 3 Melting point: 135 ° C
[0121]
Preferred specific examples of the compound represented by the structural formula (16) include the following.
CH 3 (CH 2 ) 16 CONH (CH 2 ) 6 NHCONH (CH 2 ) 17 CH 3 Melting point: 149 ° C
[0122]
Preferred specific examples of the compound represented by the structural formula (17) include the following.
CH 3 (CH 2 ) 17 NHCOO (CH 2 ) 2 NHCONH (CH 2 ) 17 CH 3 Melting point: 127 ° C
[0123]
Preferred specific examples of the compound represented by the structural formula (18) include the following.
CH 3 (CH 2 ) 17 NHCONH (CH 2 ) 6 NHCONH (CH 2 ) 17 CH 3 Melting point: 177 ° C
[0124]
Preferred specific examples of the compound represented by the structural formula (19) include the following.
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Figure 2004058660
[0125]
Preferred specific examples of the compound represented by the structural formula (20) include the following.
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Figure 2004058660
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Figure 2004058660
[0126]
Preferred specific examples of the compound represented by the structural formula (22) include the following.
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Figure 2004058660
[0127]
Preferred specific examples of the compound represented by the structural formula (23) include the following.
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Figure 2004058660
[0128]
Preferred specific examples of the compound represented by the structural formula (24) include the following.
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Figure 2004058660
[0129]
Preferred specific examples of the compound represented by the structural formula (25) include the following.
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Figure 2004058660
[0130]
Preferred specific examples of the compound represented by the structural formula (26) include the following.
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Figure 2004058660
[0131]
The mixing mass ratio of the straight-chain hydrocarbon-containing compound to the low-melting organic low-molecular compound (low-melting organic low-molecular compound: straight-chain hydrocarbon-containing compound) is not particularly limited, and may be appropriately determined according to the purpose. For example, 95: 5 to 5:95 is preferable, 90:10 to 10:90 is more preferable, and 80:20 to 20:80 is particularly preferable. If the mixing mass ratio is not within the numerical range, when the amount of the low-melting organic low-molecular compound is too large, the clearing temperature range is narrowed, the erasability may not be sufficient, and the straight-chain hydrocarbon-containing When there are too many compounds, an image may not be able to be formed.
[0132]
In addition to the low-melting organic low-molecular compound or the high-melting organic low-molecular compound, when other organic low-molecular compounds are used in combination, the other organic low-molecular compounds are not particularly limited and may be used according to the purpose. It can be appropriately selected and includes, for example, higher fatty acids, esters of higher fatty acids, ethers of higher fatty acids, and the like.
Examples of the higher fatty acids include lauric acid, dodecanoic acid, myristic acid, pentadecanoic acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, nonadecanoic acid, araginic acid, and oleic acid. Examples of the ester of the higher fatty acid include methyl stearate, tetradecyl stearate, octadecyl stearate, octadecyl laurate, tetradecyl palmitate, dodecyl behenate, and the like. Examples of the ether of the higher fatty acid include, for example, C 16 H 33 -OC 16 H 33 , And the like. As the thioether of the higher fatty acid, for example, C 16 H 33 -SC 16 H 33 , C 18 H 37 -SC 18 H 37 , C 12 H 25 -SC 12 H 25 , C 19 H 39 -SC 19 H 39 , C 12 H 25 -S-S-C 12 H 25 , And the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, higher fatty acids, particularly higher fatty acids having 16 or more carbon atoms such as palmitic acid, pentadecanoic acid, nonadecanoic acid, arachinic acid, stearic acid, behenic acid, and lignoceric acid are preferable, and higher fatty acids having 16 to 24 carbon atoms are further preferable. preferable.
[0133]
Other components in the heat-sensitive layer are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, from the viewpoint of facilitating image formation, a surfactant, a plasticizer, and the like are exemplified.
The surfactant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include an anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant, and an amphoteric surfactant. No.
The plasticizer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a phosphate ester, a fatty acid ester, a phthalate ester, a dibasic ester, a glycol, a polyester plasticizer, and an epoxy plasticizer. Agents, and the like.
[0134]
The thickness of the heat-sensitive layer is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, 1 to 30 μm is preferable, and 2 to 20 μm is more preferable.
If the thickness of the heat-sensitive layer is too small, the turbidity may be reduced and the contrast may be lowered.If the thickness is too thick, heat distribution in the layer may occur and it may be difficult to achieve uniform transparency. is there. The turbidity can be increased by increasing the content of the organic low-molecular compound in the thermosensitive layer.
[0135]
The thermoreversible recording medium of the present invention may further comprise a support, a coloring layer, an air layer, a light reflection layer, an adhesive layer, an intermediate layer, a protective layer, and an adhesive layer, which are appropriately selected as needed in addition to the heat-sensitive layer. And other layers such as an adhesive layer. Each of these layers may have a single-layer structure or a laminated structure.
[0136]
The layer configuration of the thermoreversible recording medium is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, as described in JP-A-2-3876, a heat-sensitive JP-A-3-130188, which has a layer and a magnetic thermosensitive layer containing a magnetic material as a main component, and at least a portion directly under the thermosensitive layer or a portion corresponding to the thermosensitive layer of the support is colored, as described in JP-A-3-130188. A magnetic thermosensitive layer on a support, a light reflecting layer on the magnetic thermosensitive layer, a layer configuration in which a thermosensitive layer is provided on the light reflecting layer, and the like. The layer is preferably provided on the back side of the support or between the support and the thermosensitive layer.
[0137]
The shape, structure, size, and the like of the support are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples of the shape include a flat plate and the like. The size may be appropriately selected according to the size of the thermoreversible recording medium and the like.
Examples of the material of the support include an inorganic material and an organic material. As the inorganic material, for example, glass, quartz, silicon, silicon oxide, aluminum oxide, SiO 2 , Metals and the like. Examples of the organic material include paper, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polystyrene, polymethyl methacrylate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
The thickness of the support is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. The thickness is preferably 100 to 2,000 μm, more preferably 100 to 1,000 μm.
[0138]
The thermoreversible recording medium may be provided with a protective layer for the purpose of protecting the thermosensitive layer. Examples of the material for the protective layer include silicone rubber, silicone resin (for example, JP-A-63-221087), polysiloxane graft polymer (for example, JP-A-63-317385), ultraviolet curable resin, and electron beam curable resin. Resin (for example, JP-A-2-566).
When applying these materials, a solvent is usually used. The solvent is preferably one that does not easily dissolve the resin and the organic low-molecular compound in the heat-sensitive layer, and examples thereof include alcohol solvents such as n-hexane, methyl alcohol, ethyl alcohol, and isopropyl alcohol. These may be used alone or in combination of two or more. Alcohol solvents are preferred in view of cost.
[0139]
The protective layer can be cured at the same time as the acrylic resin of the heat-sensitive layer is cured. In this case, after forming the heat-sensitive layer on the support, the protective layer is applied and dried. Then, heat, ultraviolet rays, electron beam irradiation, etc. are performed to cure each layer.
The thickness of the protective layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, the thickness is preferably 0.1 to 10.0 μm. If the thickness of the protective layer is less than 0.1 μm, the protective effect of the heat-sensitive layer may not be sufficient, and if it exceeds 10.0 μm, the thermal sensitivity may decrease.
[0140]
In the thermoreversible recording medium, an intermediate layer can be provided between the protective layer and the thermosensitive layer for the purpose of protecting the thermosensitive layer from a solvent, a monomer component, and the like of the protective layer forming liquid (for example, 1-113381 gazette). As the material of the intermediate layer, a resin component such as a thermoplastic resin or a thermosetting resin can be used in addition to those listed as the material of the resin in the thermosensitive layer. Examples of the resin component include polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyurethane, saturated polyester, unsaturated polyester, epoxy resin, phenol resin, polycarbonate, polyamide, and the like.
The thickness of the intermediate layer is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.
[0141]
The thermoreversible recording medium is preferably provided with a colored layer between the support and the thermosensitive layer for the purpose of improving visibility. The colored layer can be formed by applying a solution or a dispersion containing a colorant and a resin binder to the target surface and drying, or simply attaching a colored sheet.
The colorant is not particularly limited as long as the change in transparency and white turbidity of the heat-sensitive layer, which is the upper layer, can be recognized as a reflection image, and for example, red, yellow, blue, dark blue, purple, black, brown, gray Dyes and pigments having colors such as orange, green and the like are used. As the resin binder, various thermoplastic resins, thermosetting resins, ultraviolet curable resins, and the like are used.
[0142]
In the thermoreversible recording medium, a color printing layer can be provided.Examples of the colorant in the color printing layer include various dyes and pigments contained in color inks used in conventional full-color printing. Examples of the resin binder include various thermoplastic, thermosetting, ultraviolet curable or electron beam curable resins. Since the thickness of the color print layer is appropriately changed with respect to the print color density, it can be selected according to the desired print color density.
[0143]
The thermoreversible recording medium may have a non-adhesion part by an air layer between the support and the thermosensitive layer. The refractive index of the organic polymer compound used for the heat-sensitive layer is about 1.4 to 1.6, and the difference from the refractive index of air is large. Light is reflected at the interface between the heat-sensitive layer and the non-contact portion, and when the heat-sensitive layer is in a cloudy state, the degree of white turbidity can be amplified. Can be suitably used.
Since the air layer also functions as a heat insulating layer, it can improve the degree of heat sensitivity, and also functions as a cushion layer, can disperse the pressure from a thermal head, and deforms and particles the heat sensitive layer. It is possible to prevent diffusion of the organic low-molecular compound in the form of, for example, and to improve durability repeatedly.
[0144]
Further, the thermoreversible recording medium may be provided with a head matching layer. Examples of the material of the head matching layer include a heat-resistant resin and an inorganic pigment. As the heat-resistant resin, the same heat-resistant resin used in the protective layer is preferably used. Examples of the inorganic pigment include calcium carbonate, kaolin, silica, aluminum hydroxide, alumina, aluminum silicate, magnesium hydroxide, magnesium carbonate, magnesium oxide, titanium oxide, zinc oxide, barium sulfate, and talc. . These may be used alone or in combination of two or more. The particle size of the inorganic pigment is, for example, preferably 0.01 to 10.0 μm, and more preferably 0.05 to 8.0 μm. The amount of the inorganic pigment to be added is preferably 0.001 to 2 parts by mass, more preferably 0.005 to 1 part by mass, per 1 part by mass of the heat-resistant resin.
[0145]
When the resin contained in the protective layer, the color printing layer, and the head matching layer is cured by heat, ultraviolet light, electron beam, or the like, the crosslinking used for crosslinking the resin of the heat-sensitive layer with ultraviolet light is used. It is preferable to add an agent, a photopolymerization initiator, and a photopolymerization accelerator.
[0146]
The method for producing the thermoreversible recording medium is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, (1) the resin and the organic low-molecular compound are dissolved or dispersed in a solvent. A method of coating the composition for a thermoreversible recording medium on a support, and evaporating the solvent to form a sheet or the like at the same time or at the same time followed by crosslinking; A method in which a composition for a thermoreversible recording medium in which a molecular compound is dispersed is coated on a support, and the solvent is evaporated to form a sheet or the like and crosslinked at the same time or thereafter, and (3) the resin is used without using a solvent. And the above-mentioned organic low-molecular compound are heated and melted and mixed with each other, and the resulting molten mixture is formed into a sheet or the like, cooled, and then crosslinked, and the like. Incidentally, in these, it is also possible to form a sheet-like thermoreversible recording medium without using the support.
[0147]
The solvent used in the above (1) or (2) differs depending on the type of the resin and the organic low molecular weight compound and cannot be unconditionally specified. For example, tetrahydrofuran, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, chloroform, chloroform, Examples thereof include carbon chloride, ethanol, toluene, and benzene.
The organic low-molecular compound is present in the heat-sensitive layer in the form of particles dispersed therein.
[0148]
In the thermoreversible recording medium composition, various pigments, defoaming agents, pigments, dispersants, slip agents, preservatives, cross-linking agents, plasticizers, and the like, for the purpose of expressing advanced performance for coating materials. It may be added.
The method for applying the composition for a thermoreversible recording medium is not particularly limited and can be appropriately selected from known methods, for example, a spray coating method, a roller coating method, a bar coating method, an air knife coating method, A brush coating method, a dipping method and the like can be mentioned.
The drying conditions of the composition for a thermoreversible recording medium are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include room temperature to 140 ° C. and about 10 minutes to 1 hour. Can be
[0149]
The resin in the heat-sensitive layer can be cured by heating, ultraviolet irradiation, electron beam irradiation, or the like. As a method of curing by these means, specifically, curing is performed by reacting an acrylic copolymer (acrylic resin) with a polyisocyanate compound.
[0150]
The ultraviolet irradiation can be performed using a known ultraviolet irradiation device, and examples of the device include those provided with a light source, a lamp, a power supply, a cooling device, a transport device, and the like.
Examples of the light source include a mercury lamp, a metal halide lamp, a potassium lamp, a mercury xenon lamp, and a flash lamp. The wavelength of the light source can be appropriately selected according to the ultraviolet absorption wavelength of the photopolymerization initiator and the photopolymerization accelerator added to the composition for a thermoreversible recording medium.
The conditions for the ultraviolet irradiation are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.For example, the lamp output, the transport speed, and the like may be determined according to the irradiation energy required for crosslinking the resin. .
[0151]
The electron beam irradiation can be performed using a known electron beam irradiation device, and the electron beam irradiation device can be roughly classified into two types, a scanning type (scan beam) and a non-scanning type (area beam). Conditions can be selected according to the irradiation area, irradiation dose, and the like. The electron beam irradiation condition can be determined from the following formula in consideration of the electron flow, irradiation width, and transport speed according to the dose required for crosslinking the resin.
D = (△ E / △ R) · η · I / (W · V)
In the above formula, D represents a required dose (Mrad). ΔE / ΔR represents the average energy loss. η represents efficiency. I represents the electron current (mA). W represents the irradiation width (cm). V represents the transport speed (cm / s).
Note that, industrially, it is preferable to simplify the above formula and use the following formula.
DV = KI / W
The device rating is represented by Mrad · m / min, and the electron flow rating is selected to be about 20 to 500 mA.
[0152]
When the resin in the heat-sensitive layer is cured, the hardness of the heat-sensitive layer can be improved. In the case where heating is performed simultaneously while applying pressure using a thermal head or the like, the resin around the organic low-molecular compound in the form of particles is deformed and the finely dispersed organic compound is dispersed during repeated image formation and erasing. The low molecular compound gradually becomes particles having a large diameter, the effect of scattering light is reduced (the turbidity is reduced), and finally, the image contrast is reduced. Therefore, the hardness of the heat-sensitive layer is important for the durability of the heat-sensitive layer, and the higher the hardness of the heat-sensitive layer, the better the durability. Further, it is better that the heat-sensitive layer at the time of heating (100 to 140 ° C.) is hard, and the hardness of the heat-sensitive layer can be measured using, for example, a thin film hardness meter MHA-400 manufactured by NEC.
[0153]
Further, if a void having a different refractive index exists at the interface between the resin and the particles of the organic low-molecular compound in the heat-sensitive layer and / or inside the organic low-molecular compound in the form of particles, the image density in a cloudy state is obtained. And contrast can be improved. In this case, the size of the gap is preferably at least 1/10 of the wavelength of light used for detecting the opaque state.
[0154]
The image formed on the thermoreversible recording medium may be visible as a transmission image, or may be visible as a reflection image.
When used as the reflection image, it is preferable to provide a reflection layer for reflecting light on the back surface of the heat-sensitive layer. In this case, it is advantageous in that the thickness of the heat-sensitive layer can be reduced, and the contrast can be increased even if the thickness of the heat-sensitive layer is reduced. The reflective layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a layer on which Al, Ni, Sn, or the like is deposited (for example, JP-A-64-14079). reference).
[0155]
The thermoreversible recording medium can selectively heat the heat-sensitive layer by selectively applying heat to form a cloudy image on a transparent ground, and a transparent image on a cloudy ground, and the change is repeated many times. It is possible to do. If a colored sheet is arranged on the back of the heat-sensitive layer, an image of the color of the colored sheet on a white background or an image of a white background on the ground of the color of the colored sheet can be formed. Further, when projected by an OHP (overhead projector) or the like, the cloudy portion becomes a dark portion, the transparent portion transmits light, and becomes a bright portion on the screen.
[0156]
The formation and erasing of an image on the thermoreversible recording medium can be performed by using a known image processing apparatus, and is preferably performed by using an image processing apparatus of the present invention described later. For example, the heat-sensitive layer contains the resin and an organic low-molecular compound dispersed in the resin, and has a temperature of “T 0 At normal temperatures below, it is in a "cloudy" state (opaque). As the heat-sensitive layer is heated, the temperature “T 1 ”And gradually begin to become transparent, and the temperature“ T 2 "~" T 3 ”, The thermosensitive layer becomes“ transparent ”. From this “transparent” state, 0 The temperature-sensitive layer is maintained in the "transparent" state even when the temperature is returned to the normal temperature below. That is, the temperature “T 1 ), The resin starts to soften, and as the temperature rises, the resin and the organic low molecular weight compound expand together, but the organic low molecular weight compound has a larger degree of expansion than the resin, The low molecular compound gradually reduces the voids at the interface with the resin, resulting in a gradual increase in transparency. Temperature "T 2 "~" T 3 In the above, the organic low-molecular compound is in a semi-molten state, and the remaining voids are filled with the semi-molten organic low-molecular compound to be in a “transparent” state. When the heat-sensitive layer is cooled in this state, the organic low-molecular compound crystallizes at a relatively high temperature and changes in volume. At this time, since the resin is in a softened state, it is possible to follow a change in volume due to crystallization of the organic low-molecular compound, and no void is generated at the interface between the organic low-molecular compound and the resin, and thus “transparent” The state is maintained. Further, the heat-sensitive layer is heated at a temperature “T 4 Above, the thermosensitive layer will be in a "translucent" state intermediate between maximum transparency and maximum opacity. Next, when the temperature is lowered, the state becomes "opaque" (opaque) without becoming "transparent". That is, when the organic low-molecular-weight compound has a temperature “T 4 After completely melting at the temperature above “T 0 Crystallizes at slightly higher temperatures. At this time, the resin cannot follow the volume change due to the crystallization of the organic low-molecular compound, and a void is formed at the interface between the organic low-molecular compound and the resin, so that the resin becomes “white turbid”.
[0157]
As the image processing device, for example, an image forming device for forming an image on the thermoreversible recording medium, and a device having an image erasing device for erasing an image are preferable. Among these, the one provided with an image forming and erasing unit which also serves as the image forming unit and the image erasing unit is preferable in that the processing time is short. Specifically, a thermal head is used. An image processing apparatus or an image forming unit capable of processing an image by changing the energy applied to the image forming unit is a thermal head, and the image erasing unit is a thermal head, a ceramic heater (a heating resistor is screen-printed on an alumina substrate). Heating element), hot stamp, heat roller, heat block, etc. And the like such as an image processing apparatus is selected from one of the non-contact type means had.
[0158]
In the thermoreversible recording medium of the present invention, the thermosensitive layer capable of reversible display and the information storage section are provided (integrated) on the same card, and a part of the information stored in the information storage section is displayed on the thermosensitive layer. Thereby, the card holder can check the information only by looking at the card without using any special device, which is excellent in convenience.
The information storage unit is not particularly limited, but is preferably, for example, magnetic recording, IC, non-contact IC, or optical memory. As the heat-sensitive layer, commonly used iron oxide, barium ferrite or the like and a vinyl chloride-based or urethane-based resin, a nylon-based resin, or the like, is coated and formed on a support, or a resin is formed by a method such as evaporation or sputtering. It is formed without using. The heat-sensitive layer may be provided on the surface of the support opposite to the heat-sensitive layer, or may be provided between the support and the heat-sensitive layer or on a part of the heat-sensitive layer. Further, a reversible thermosensitive material used for display may be used for the storage unit by a barcode, a two-dimensional code, or the like. Of these, magnetic recording and IC are more preferred.
[0159]
According to the thermoreversible recording medium of the present invention, an image is sufficiently erased even when heated for a minimum time of milliseconds using a thermal head, and the erasing energy does not change after image formation, so that sufficient erasability is maintained. Even when left at a high temperature for a long time, an image having excellent storage stability, contrast, visibility and the like is formed.
The thermoreversible recording medium can be suitably used for various rewritable point cards and the like, and is particularly preferably used for the following thermoreversible recording labels, thermoreversible members, image processing apparatuses, image processing methods, and the like of the present invention. be able to.
[0160]
(Thermoreversible recording label and thermoreversible recording member)
The thermoreversible recording label of the present invention includes a surface opposite to an image forming surface of the thermoreversible recording medium of the present invention (when the thermosensitive layer is provided on a support, the thermosensitive layer in the support is used). On the surface opposite to the surface on which is formed), at least one of an adhesive layer and a pressure-sensitive adhesive layer, and other layers appropriately selected as necessary.
[0161]
The shape, structure, size, and the like of the adhesive layer to the pressure-sensitive adhesive layer are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the shape includes a sheet shape and a film shape. The structure may be a single-layer structure or a laminated structure, and the size may be larger or smaller than the heat-sensitive layer.
The material of the adhesive layer to the pressure-sensitive adhesive layer is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include a urea resin, a melamine resin, a phenol resin, an epoxy resin, a vinyl acetate resin, and acetic acid. Vinyl-acrylic copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, acrylic resin, polyvinyl ether resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polystyrene resin, polyester resin, polyurethane resin, polyamide resin Chlorinated polyolefin-based resin, polyvinyl butyral-based resin, acrylate-based copolymer, methacrylate-based copolymer, natural rubber, cyanoacrylate-based resin, silicone-based resin, and the like. These may be used alone or in combination of two or more, and may be a hot-melt type, a release paper, or a non-release paper type.
[0162]
When the thermoreversible recording label has at least one of the adhesive layer and the pressure-sensitive adhesive layer, the entire or a part of a thick substrate such as a vinyl chloride card with a magnetic stripe where application of the heat-sensitive layer is difficult. In this case, a part of information magnetically stored can be displayed.
The thermoreversible recording label can be a substitute for a display label on a disk cartridge containing a rewritable disk such as a flexible disk (FD), MD, DVD-RAM, or the like.
[0163]
FIG. 5 shows an example in which the thermoreversible recording label 10 of the present invention is affixed on an MD disk cartridge 70. In this case, application to applications such as automatically changing the display content according to the change of the storage content in the MD is possible. In the case of a disk such as a CD-RW that does not use a disk cartridge, the thermoreversible recording label of the present invention may be directly attached to the disk.
FIG. 6 shows an example in which the thermoreversible recording label 10 of the present invention is attached on a CD-RW 71. In this case, the thermoreversible recording label can be attached to a write-once disc such as a CR-R instead of a CD-RW, and a part of the storage information added to the CD-R can be replaced and displayed. It is.
[0164]
FIG. 7 shows an example in which the thermoreversible recording label of the present invention is attached to an optical information recording medium (CD-RW) using an AgInSbTe-based phase change storage material. The basic configuration of this CD-RW is such that a first dielectric layer 110, an optical information storage layer 109, a second dielectric layer 108, a reflective heat dissipation layer 107, and an intermediate layer 106 are formed on a base 111 having a guide groove. The hard coat layer 112 is provided on the back surface of the base 111 in this order. On the intermediate layer 106 of the CD-RW, the thermoreversible recording label 10 of the present invention is attached. The thermoreversible recording label 10 includes an adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer 105, a support 104, a light reflection layer 103, a reversible thermosensitive layer 102, and a protective layer 101 in this order. Note that the dielectric layer need not always be provided on both sides of the heat-sensitive layer. However, when the base is made of a material having low heat resistance such as a polycarbonate resin, it is desirable to provide the first dielectric layer 110.
[0165]
FIG. 8 shows an example in which the thermoreversible recording label 10 of the present invention is affixed on a video cassette 72. In this case, the present invention can be applied to applications such as automatically changing display contents in accordance with a change in storage contents in the video tape cassette.
[0166]
As a method of providing the thermoreversible recording function on a card, a disc, a disc cartridge, and a tape cassette, in addition to the method of applying the thermoreversible recording label, a method of directly applying the thermosensitive layer on them, A method in which the heat-sensitive layer is formed on the support, and the heat-sensitive layer is transferred onto the card, the disk, the disk cartridge, and the tape cassette. In the case of the method of transferring the heat-sensitive layer, the adhesive layer or the pressure-sensitive adhesive layer such as a hot-melt type may be provided on the heat-sensitive layer. When the thermoreversible recording label is affixed on a rigid object such as the card, the disk, the disk cartridge and the tape cassette, or when the heat-sensitive layer is provided, the contact with the thermal head is improved. In order to form an image uniformly, it is preferable to provide a layer or sheet which is elastic and serves as a cushion, between the rigid substrate and the label or the heat-sensitive layer.
[0167]
The thermoreversible recording medium of the present invention is, for example, as shown in FIG. 9A, a film in which a reversible thermosensitive layer 13 and a protective layer 14 are provided on a support 11, and as shown in FIG. A film comprising an aluminum reflective layer 12, a reversible thermosensitive layer 13, and a protective layer 14 provided thereon. As shown in FIG. 9C, on a support 11, an aluminum reflective layer 12, a reversible thermosensitive layer 13, and a protective layer are provided. 14, a film in which the magnetic thermosensitive layer 16 is provided on the back surface of the support 11, and the like.
The film (thermo-reversible recording medium) of each of these embodiments can be used, for example, as a form processed into a thermo-reversible recording card 21 having a print display unit 23 as shown in FIG. 10A. As shown in FIG. 10B, a magnetic recording section 24 is formed on the back side of the card.
[0168]
In addition, the thermoreversible recording member (card) shown in FIG. 11A is formed by processing a film in which an aluminum reflective layer, a reversible thermosensitive layer, and a protective layer are provided on a support into a card shape, and a recess 25 for accommodating an IC chip. And processed into a card shape. In FIG. 11A, a rewritable recording section 26 is label-processed on a card-like thermoreversible recording medium, and a recess 25 for embedding an IC chip is formed at a predetermined position on the back side of the cart. As shown in FIG. 11B, the wafer 231 is assembled and fixed in the recess 25. On the wafer 231, an integrated circuit 233 is provided on a wafer substrate 232, and a plurality of contact terminals 234 electrically connected to the integrated circuit 233 are provided on the wafer substrate 232. The contact terminals 234 are exposed on the back surface side of the wafer substrate 232, and are configured so that a dedicated printer (reader / writer) can read and rewrite predetermined information by electrically contacting the contact terminals 234. I have.
[0169]
Next, the function of the thermoreversible recording card will be described with reference to FIG. FIG. 12A is a schematic configuration block diagram illustrating the integrated circuit 233. FIG. 12B is a configuration block diagram illustrating an example of data stored in the RAM. The integrated circuit 233 includes, for example, an LSI. The integrated circuit 233 includes a CPU 235 capable of executing a control operation in a predetermined procedure, a ROM 236 storing operation program data of the CPU 235, and writing and reading of necessary data. A readable RAM 237 is included. Further, the integrated circuit 233 receives an input signal, provides input data to the CPU 235, and receives an output signal from the CPU 235 and outputs the input / output interface 238, and a power-on reset circuit (not shown). It includes a clock generation circuit, a pulse division circuit (interrupt pulse generation circuit), and an address decoder circuit.
The CPU 235 can execute the operation of the interrupt control routine according to the interrupt pulse periodically given from the pulse divider circuit. The address decode circuit decodes the address data from the CPU 235 and supplies signals to the ROM 236, the RAM 237, and the input / output interface 238, respectively. A plurality of (eight in FIG. 12) contact terminals 234 are connected to the input / output interface 238, and predetermined data from the dedicated printer (reader / writer) is transmitted from the contact terminals 234 via the input / output interface 238. It is input to the CPU 235. The CPU 235 performs each operation in response to the input signal and according to the program data stored in the ROM 236, and outputs predetermined data and signals to the sheet reader / writer via the input / output interface 238.
[0170]
As shown in FIG. 12B, the RAM 237 includes a plurality of storage areas 239a to 239g. For example, a sheet number is stored in the area 239a. For example, the storage area 239b stores ID data such as the name, affiliation, and telephone number of the sheet manager. For example, the storage area 239c stores information on the remaining margin or handling that can be used by the user. For example, the storage area 239d, the storage area 239e, the storage area 239f, and the storage area 239g store information related to a previous manager and a previous user.
[0171]
At least one of the thermoreversible recording label and the thermoreversible recording member of the present invention is not particularly limited, and can be subjected to image processing by various image processing methods and image processing apparatuses. It is possible to suitably form and erase images using the apparatus.
[0172]
(Image processing method and image processing device)
The image processing apparatus of the present invention includes at least one of an image forming unit and an image erasing unit, and further includes other units appropriately selected as needed, for example, a conveying unit and a control unit.
The image processing method of the present invention performs at least one of image formation and erasing by heating the thermoreversible recording medium of the present invention, and other steps appropriately selected as necessary, for example, a transporting step, It has a control step and the like.
[0173]
The image processing method of the present invention can be suitably performed by the image processing apparatus of the present invention, and at least one of image formation and image erasing by heating the thermoreversible recording medium of the present invention is performed by the image forming method. And the other steps can be performed by the other means.
[0174]
-Image forming means and image erasing means-
The image forming unit is a unit that forms an image by heating the thermoreversible recording medium of the present invention. Further, the image erasing means is means for erasing an image by heating the thermoreversible recording medium of the present invention.
The image forming unit is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include a thermal head and a laser. These may be used alone or in combination of two or more.
The image erasing means is means for erasing an image by heating the thermoreversible recording medium of the present invention, and includes, for example, a hot stamp, a ceramic heater, a heat roller, hot air, a thermal head, a laser, and the like. . Of these, ceramic heaters are preferred. By using the ceramic heater, the device can be reduced in size, a stable erased state can be obtained, and an image with good contrast can be obtained. The set temperature of the ceramic heater is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, 110 ° C. or higher is preferable, 112 ° C. or higher is more preferable, and 115 ° C. or higher is particularly preferable.
[0175]
By using the thermal head, the size can be further reduced, the power consumption can be reduced, and a hand-held device driven by a battery can be realized. Further, one thermal head can be used for both recording and erasing of the image, and in this case, further downsizing can be achieved. When recording and erasing are performed by one thermal head, a new image may be recorded again after erasing all the previous images, or the previous image may be erased at once by changing the energy for each image, and a new image may be recorded. An overwrite method of recording an image is also possible. In the overwriting method, the time required for recording and erasing the image is reduced, and the recording speed is increased.
When a thermoreversible recording member (card) having the heat-sensitive layer and the information storage unit is used, the device includes a unit for reading and rewriting the storage unit of the information storage unit.
[0176]
The transport unit is not particularly limited as long as it has a function of sequentially transporting the thermoreversible recording medium, and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, a transport belt, a transport roller, a transport belt and a transport roller And the like.
[0177]
The control means is not particularly limited as long as it has a function of controlling each step, and can control each step, and examples thereof include devices such as a sequencer and a computer.
[0178]
One mode of implementing the image processing method of the present invention by the image processing apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. The image processing apparatus shown in FIG. 13 includes a thermal head 53 as the heating processing means, a ceramic heater 38, a magnetic head 34, and transport rollers 31, 40, and 47.
As shown in FIG. 13A, in this image processing apparatus, first, information stored in a magnetic thermosensitive layer of a recording medium is read by a magnetic head. Next, the image recorded on the reversible thermosensitive layer is heated and erased by a ceramic heater. Further, based on the information read by the magnetic head, processed new information is recorded on the reversible thermosensitive layer by the thermal head. Thereafter, the information of the magnetic thermosensitive layer is also rewritten with new information.
In the image processing apparatus shown in FIG. 13A, the thermoreversible recording medium 1 provided with a magnetic thermosensitive layer on the opposite side of the thermosensitive layer is conveyed along a conveying path shown by a reciprocating arrow, or along the conveying path. It is transported in the device in the reverse direction. The thermoreversible recording medium 1 is magnetically recorded or erased on the magnetic thermosensitive layer between the magnetic head 34 and the conveying roller 31, and is heated between the ceramic heater 38 and the conveying roller 40 for image erasing. An image is formed between the images. Then, it is carried out of the apparatus. As described above, the set temperature of the ceramic heater 38 is preferably 110 ° C. or higher, more preferably 112 ° C. or higher, and particularly preferably 115 ° C. or higher. However, the rewriting of the magnetic recording may be performed before or after the image is erased by the ceramic heater. Further, if desired, after passing between the ceramic heater 38 and the transport roller 40 or after passing between the thermal head 53 and the transport roller 47, the sheet is transported in the reverse direction on the transport path. The heat treatment by the ceramic heater 38 and the printing process by the thermal head 53 can be performed again.
[0179]
In the image processing apparatus of FIG. 13B, the thermoreversible recording medium 1 inserted from the entrance 30 advances along the transport path 50 indicated by a dashed line, or travels in the apparatus in the reverse direction along the transport path 50. Proceed to. The thermoreversible recording medium 1 inserted from the entrance 30 is conveyed in the recording apparatus by the conveying rollers 31 and the guide rollers 32. When it reaches a predetermined position on the transport path 50, its presence is recognized by the sensor 33 via the control means 34c, magnetic recording or erasing is performed on the magnetic thermosensitive layer between the magnetic head 34 and the platen roller 35, and the guide roller 36 and Between the conveyance roller 37, between the guide roller 39 and the conveyance roller 40, between the ceramic heater 38 and the platen roller 44, which operate by recognizing the presence thereof by the sensor 43 via the ceramic heater control means 38c. Is heated in order to erase the image, is conveyed in the conveyance path 50 by the conveyance rollers 45, 46 and 47, and operates by recognizing the presence thereof at a predetermined position via the thermal head control means 53c by the sensor 51. An image is formed between the head 53 and the platen roller 52, and the conveyance roller 59 It is unloaded outside the apparatus through the outlet 61 by Dorora 60. Here, the set temperature of the ceramic heater 38 is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. As described above, 110 ° C. or higher is preferable, 112 ° C. or higher is more preferable, and 115 ° C. or higher is preferable. Particularly preferred.
[0180]
If desired, the transport belt switching means 55a is switched to the transport path 56b, and the transport belt 58 is moved in the reverse direction by the operation of the limit switch 57a which is input by pressing the thermoreversible recording medium 1. Is again heat-treated between the thermal head 53 and the platen roller 52, and then transported in the forward direction via the transport path 49b, the limit switch 57b, and the transport belt 48, which are connected by switching the transport path switching means 55b, and from the transport path 56a. The sheet can be carried out of the apparatus via the outlet 61 by the conveying roller 59 and the guide roller 60. Further, such a branched transport path and transport switching means may be provided on both sides of the ceramic heater 38. In that case, it is desirable to provide the sensor 43a between the platen roller 44 and the transport roller 45.
[0181]
According to the image processing apparatus and the image processing method of the present invention, high-speed processing can be performed in a short time, images can be sufficiently formed and erased even with a short heating time using a thermal head or the like. In this case, the image is excellent in erasability and a high-contrast image can be formed.
[0182]
【Example】
Hereinafter, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples.
[0183]
(Synthesis example 1)
-Synthesis of acrylic resin (A1)-
132 parts by mass of styrene, 297 parts by mass of methyl methacrylate, 54 parts by mass of 2-ethylhexyl acrylate, 108 parts by mass of 4-hydroxybutyl acrylate, and 9 parts by mass of methacrylic acid were mixed to prepare a monomer mixture.
In a 2 liter four-necked flask, 360 parts by mass of butyl acetate as a solvent and 540 parts by mass of the monomer mixture were charged. 6.6 parts by mass of Kayaester O (manufactured by Kayaku Akzo) as an initiator was added to the remaining monomer mixture to prepare a monomer mixture for dropping. After maintaining the temperature in the flask at 120 ° C., the monomer mixture for dropping was dropped over 4 hours, and after the dropping, 30 parts by mass of butyl acetate was charged. The temperature in the flask was kept at 120 ° C. for 1 hour, and an initiator mixture consisting of 1.2 parts by mass of Kayaester O and 30 parts by mass of butyl acetate as an additional initiator was added all at once every three hours at once. Further, after maintaining the temperature in the flask at 120 ° C. for 1 hour, when the temperature in the flask was cooled to 80 ° C. or less, 360 parts by mass of methyl ethyl ketone (MEK) was charged and cooled, and the acrylic resin (A1) of Synthesis Example 1 was cooled. Was synthesized. In addition, the obtained acrylic resin (A1) was canned and stored.
The characteristic values of the obtained acrylic resin (A1) are as follows: viscosity (bubble viscometer) is -J, heating residue is 42.1% by mass, acid value is 4.1 mgKOH / g, hydroxyl value is 70, weight average molecular weight. Was 39,000. The glass transition temperature (Tg) obtained by calculation of the acrylic resin was 45 ° C., and the refractive index obtained by calculation was 1.5115.
[0184]
(Example 1)
-Production of thermoreversible recording medium-
First, on the PET film side of a magnetic material (Dynipp Ink Kogyo Co., Ltd. (Memory Dick, DS-1711-1040: a transparent heat-sensitive layer and a self-cleaning layer coated on a transparent PET film having a thickness of 188 μm)) Aluminum (Al) was vacuum-deposited to a thickness of about 400 ° to provide a light reflecting layer. For an adhesive layer comprising 10 parts by mass of a vinyl chloride-vinyl acetate-phosphate ester copolymer (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Denka Vinyl # 1000P), 45 parts by mass of methyl ethyl ketone, and 45 parts by mass of toluene on the light reflecting layer The coating solution was applied, dried by heating, and an adhesive layer was provided so as to have a thickness of about 0.5 μm. Next, on the adhesive layer, 5 parts by mass of stearyl stearate (manufactured by NOF CORPORATION, M9676), 5 parts by mass of eicosane diacid (manufactured by Okamura Oil Co., Ltd., SL-20-90), and the acrylic resin (A1 ) 27 parts by mass, an isocyanate compound (manufactured by Nippon Polyurethane, Coronate 2298-90T) 3 parts by mass, a coating solution for a heat-sensitive layer consisting of 40 parts by mass of xylene and 160 parts by mass of tetrahydrofuran, and dried by heating at 130 ° C. for 3 minutes. Then, a heat-sensitive layer was provided so as to have a thickness of about 10 μm, and was cured by heating at 60 ° C. for 48 hours. Next, on the heat-sensitive layer, a protective layer composed of 10 parts by mass of a 75% by mass butyl acetate solution of a urethane acrylate ultraviolet curable resin (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, UNIDEC C7-157) and 10 parts by mass of isopropyl alcohol The coating solution was applied with a wire bar, dried by heating, and then cured with an ultraviolet lamp of 80 W / cm to provide a protective layer having a thickness of about 2 μm.
Thus, a thermoreversible recording medium of Example 1 was produced.
[0185]
(Synthesis example 2)
-Synthesis of acrylic resin (A2)-
In Synthesis Example 1, the monomer mixture was a monomer mixture of 132 parts by mass of styrene, 309 parts by mass of methyl methacrylate, 42 parts by mass of 2-ethylhexyl acrylate, 108 parts by mass of 4-hydroxybutyl acrylate, and 9 parts by mass of methacrylic acid. An acrylic resin (A2) of Synthesis Example 2 was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the amount was changed to 600 parts by mass.
The solution characteristic values of the obtained acrylic resin (A2) were as follows: viscosity (bubble viscometer) -G, heating residue: 42.1 mass%, acid value: 4.1 mgKOH / g, hydroxyl value: 70, weight average The molecular weight was 40,000. The glass transition temperature (Tg) of the acrylic resin (A2) obtained by calculation was 50 ° C., and the calculated refractive index was 1.5115.
[0186]
(Example 2)
-Production of thermoreversible recording medium-
The thermoreversible recording medium of Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the acrylic resin (A1) of Synthesis Example 1 was replaced with the acrylic copolymer (A2) of Synthesis Example 2. Produced.
[0187]
(Synthesis example 3)
-Synthesis of acrylic resin (A3)-
In Synthesis Example 1, 150 parts by mass of styrene, 123 parts by mass of methyl methacrylate, 132 parts by mass of benzyl methacrylate, 78 parts by mass of 2-ethylhexyl acrylate, 108 parts by mass of 4-hydroxybutyl acrylate, 108 parts by mass of methacrylic acid An acrylic resin (A3) of Synthesis Example 3 was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the monomer mixture was changed to 600 parts by mass of 9 parts by mass.
The solution characteristic values of the obtained acrylic resin (A3) were such that the viscosity (bubble viscometer) was -D, the heating residue was 41.5% by mass, the acid value was 4.5 mgKOH / g, the hydroxyl value was 70, and the weight average. The molecular weight was 38,000. The glass transition temperature (Tg) obtained by calculation of the acrylic resin was 30 ° C., and the refractive index obtained by calculation was 1.5308.
[0188]
(Example 3)
-Production of thermoreversible recording medium-
In Example 1, the heat of Example 3 was changed in the same manner as in Example 1 except that the acrylic resin (A1) was replaced with the acrylic resin (A3) and the isocyanate compound was replaced with Coronate HL (manufactured by Nippon Polyurethane). A reversible recording medium was manufactured.
[0189]
(Synthesis example 4)
-Synthesis of acrylic resin (A4)-
In Synthesis Example 1, 120 parts by mass of styrene, 153 parts by mass of methyl methacrylate, 180 parts by mass of benzyl methacrylate, 30 parts by mass of 2-ethylhexyl acrylate, 108 parts by mass of 4-hydroxybutyl acrylate, and methacrylic acid. An acrylic resin (A4) of Synthesis Example 4 was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the monomer mixture was changed to 600 parts by mass of 9 parts by mass of luic acid.
The solution characteristic values of the obtained acrylic resin (A4) are as follows: viscosity (bubble viscometer) is -R, heating residue is 50.9 mass%, acid value is 5.1 mgKOH / g, Tg is 40 ° C, and hydroxyl value is Was 70 and the weight average molecular weight was 41,000. The refractive index of the acrylic resin obtained by calculation was 1.532.
[0190]
(Example 4)
-Production of thermoreversible recording medium-
A thermoreversible recording medium of Example 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that the acrylic resin (A1) was replaced with the acrylic resin (A4).
[0191]
(Synthesis example 5)
-Synthesis example of acrylic resin (A5)-
In Synthesis Example 1, the monomer mixture was a monomer composed of 125 parts by mass of styrene, 291 parts by mass of methyl methacrylate, 67 parts by mass of 2-ethylhexyl acrylate, 108 parts by mass of 4-hydroxybutyl acrylate, and 9 parts by mass of methacrylic acid. An acrylic resin (A5) of Synthesis Example 5 was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the mixture was changed to 600 parts by mass.
The solution characteristic values of the obtained acrylic copolymer (A5) are as follows: viscosity (bubble viscometer) is -C, heating residue is 40.4 mass%, acid value is 4.2 gKOH / g, Tg is 40 ° C, The hydroxyl value was 70 and the weight average molecular weight was 37,800. The refractive index obtained by calculation of the acrylic resin was 1.5113.
[0192]
(Example 5)
-Production of thermoreversible recording medium-
A thermoreversible recording medium of Example 5 was produced in the same manner as in Example 1 except that the acrylic resin (A1) was changed to the acrylic resin (A5).
[0193]
(Synthesis example 6)
-Synthesis of acrylic resin (A6)-
In Synthesis Example 1, the monomer mixture was obtained by mixing a monomer mixture 600 with styrene 100 parts by mass, methyl methacrylate 290 parts by mass, butyl acrylate 93 parts by mass, 4-hydroxybutyl acrylate 108 parts by mass, and methacrylic acid 9 parts by mass. An acrylic resin (A6) of Synthesis Example 6 was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the amount was changed to parts by mass.
The solution characteristics of the obtained acrylic resin (A6) are as follows: viscosity (bubble viscometer) is -D, heating residue is 40.2 mass%, acid value is 4.1 mgKOH / g, Tg is 40 ° C, and weight average molecular weight. Was 42,000. The refractive index obtained by calculation of the acrylic resin was 1.5116.
[0194]
(Example 6)
-Production of thermoreversible recording medium-
In Example 1, the heat of Example 6 was changed in the same manner as in Example 1 except that the acrylic resin (A1) was replaced with the acrylic resin (A6) and the isocyanate compound was replaced with Coronate HL (manufactured by Nippon Polyurethane). A reversible recording medium was manufactured.
[0195]
(Synthesis example 7)
-Synthesis of acrylic resin (A7)-
In Synthesis Example 1, 210 parts by mass of styrene, 229.2 parts by mass of methyl methacrylate, 90 parts by mass of 2-ethylhexyl acrylate, 58.8 parts by mass of 4-hydroxybutyl acrylate, and 12 parts by mass of methacrylic acid in Synthesis Example 1. The acrylic resin (A7) of Synthesis Example 7 was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the monomer mixture was changed to parts.
The solution characteristic value of the obtained acrylic resin (A7) was such that the viscosity (bubble viscometer) was -D, the heating residue was 40% by mass, the acid value was 4.3 mgKOH / g, the glass transition temperature (Tg) was 50 ° C, The weight average molecular weight was 40,000. The refractive index obtained by calculation of the acrylic resin was 1.5257.
[0196]
(Example 7)
-Production of thermoreversible recording medium-
First, a magnetic material (Dainippon Ink Kogyo Co., Ltd. (Memory Dick, DS-1711-1040: a transparent 188 μm thick PET film coated with a magnetic thermosensitive layer and a self-cleaning layer)) was coated on the PET film side. Aluminum (Al) was vacuum deposited to a thickness of 400 ° to provide a light reflecting layer. Next, on the light reflection layer, 10 parts by mass of a vinyl chloride-vinyl acetate-phosphate ester copolymer (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., Denka Vinyl # 1000P), 45 parts by mass of methyl ethyl ketone, and 45 parts by mass of toluene An adhesive layer coating solution was applied and dried by heating to provide an adhesive layer having a thickness of about 0.5 μm. Next, with respect to 502 parts by mass of the acrylic resin (A7) of Synthesis Example 7, 63 parts by mass of stearyl stearate (SS96, manufactured by Miyoshi Oil & Fats Co., Ltd.) were added, and 8 parts by mass of an isocyanate compound represented by the following structural formula (A) Parts, 9 parts by mass of an isocyanate compound represented by the following structural formula (B), and 220 parts by mass of methyl ethyl ketone were placed in a glass bottle, and ceramic beads having a diameter of about 2 mm were put therein and dispersed using a paint shaker (manufactured by Asada Iron Works) for 35 hours. Liquid A was prepared.
[0197]
Embedded image
Figure 2004058660
[0198]
Next, 209 parts by mass of methyl ethyl ketone, 35 parts by mass of an isocyanate compound (E-402-90T; manufactured by Asahi Chemical), 115 parts by mass of o-xylene, and a 1% by mass solution of a leveling agent (ST102PA MEK) were added to 400 parts by mass of the dispersion A. 4) A dispersion solution consisting of 4 parts by mass was applied on the adhesive layer, and was heated and dried at 125 ° C. for 1 minute to form a heat-sensitive layer having a thickness of about 11 μm, and then heated at 50 ° C. for 48 hours. And cured. Next, a protective layer was formed on the heat-sensitive layer in the same manner as in Example 1.
Thus, a thermoreversible recording medium of Example 7 was manufactured.
[0199]
(Example 8)
-Production of thermoreversible recording medium-
In Example 7, the thermoreversible recording of Example 8 was carried out in the same manner as in Example 7, except that the isocyanate compounds represented by the structural formulas (A) and (B) were not added to the coating solution for the thermosensitive layer. A medium was prepared.
[0200]
(Comparative Example 1)
-Production of thermoreversible recording medium-
First, about 400 mm of a magnetic material (Dainippon Ink Kogyo Co., Ltd. (Memory Dick, DS-1711-1040: a transparent 188 μm thick PET film coated with a magnetic thermosensitive layer and a self-cleaning layer)) was applied to the PET film side. The light reflecting layer was provided by vacuum-depositing aluminum (Al) to a thickness of. Next, on the light reflection layer, 10 parts by mass of a vinyl chloride-vinyl acetate-phosphate ester copolymer (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., Denka Vinyl # 1000P), 45 parts by mass of methyl ethyl ketone, and 45 parts by mass of toluene An adhesive layer coating solution was applied and dried by heating to provide an adhesive layer having a thickness of about 0.5 μm. Next, on the adhesive layer, 120 parts by mass of a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer (manufactured by Nissin Chemical Co., Ltd., Solvene C, vinyl chloride / vinyl acetate = 87/13 (molar ratio)), and 40 parts by mass of hexadecyl stearate , 10 parts by weight of dodecaneic acid, 10 parts by weight of stearone (18-pentatriacontanone), and 945 parts by weight of THF, and a heat-sensitive layer coating solution was applied thereto, and was dried by heating at 120 ° C. for 2 minutes to a thickness of about 10 μm. After the heat-sensitive layer was provided as described above, the coating was heated at 60 ° C. for 48 hours to be cured. Next, on the heat-sensitive layer, a protective layer composed of 10 parts by mass of a 75% by mass butyl acetate solution of a urethane acrylate ultraviolet curable resin (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, UNIDEC C7-157) and 10 parts by mass of isopropyl alcohol The coating solution was applied with a wire bar, dried by heating, and then cured with an ultraviolet lamp of 80 W / cm, and a protective layer was provided to a thickness of about 2 μm.
Thus, a thermoreversible recording medium of Comparative Example 1 was produced.
[0201]
(Comparative Example 2)
-Production of thermoreversible recording medium-
In Comparative Example 1, 80 parts by mass of a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer (manufactured by Nissin Chemical Co., Ltd., Solvene C, vinyl chloride / vinyl acetate = 87/13 (molar ratio)), dihexa A thermoreversible recording medium of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Comparative Example 1, except that a heat-sensitive layer coating solution composed of 28 parts by mass of decylthioether, 12 parts by mass of dodecanenilic acid, and 630 parts by mass of THF was used.
[0202]
(Comparative Example 3)
-Production of thermoreversible recording medium-
In Comparative Example 1, VMCH (a copolymer having a balance of 85 to 87% by mass of vinyl chloride, 0.7 to 1% by mass of MA (maleic acid), and a balance of vinyl acetate) of 50 (VMC) was formed on the adhesive layer. Parts by mass, 25 parts by mass of dodecanenic acid, 60 parts by mass of stearyl behenate, 20 parts by mass of 1-9 nonanediol acrylate, 120 parts by mass of low Tg acrylic resin (manufactured by Toagosei Chemicals, S2040, solid content 30% by mass), Irgacure 184 (a curing agent manufactured by Ciba-Geigy), 10 parts by mass of a dimethylpolysiloxane-polyoxyalkylene copolymer leveling agent (ST102PA manufactured by Toray Dow Corning Silicon), and a coating solution for a heat-sensitive layer consisting of 962 parts by mass of THF. After applying and drying by heating at 130 ° C. for 1 minute, UV irradiation of 80 W / cm × 2 lamps is performed to obtain a thickness of about 10 μm. A thermoreversible recording medium of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Comparative Example 1, except that the heat-sensitive layer was provided so as to obtain a cured layer, and then heated and cured at 60 ° C. for 48 hours.
[0203]
(Comparative Example 4)
-Production of thermoreversible recording medium-
In Comparative Example 1, as a heat-sensitive layer coating solution, 120 parts by mass of VYHH (manufactured by UCC, 85 to 87% by mass of vinyl chloride, a copolymer having a balance of vinyl acetate), 50 parts by mass of behenyl behenate, and 10 parts of dodecanenilic acid Parts by mass, 240 parts by mass of low Tg acrylic resin (manufactured by Toagosei Chemical Co., S2040, solid content: 30% by mass), 10 parts by mass of isocyanate compound (manufactured by Nippon Polyurethane, Coronate L), dimethylpolysiloxane-polyoxyalkylene copolymer The thermoreversible recording medium of Comparative Example 4 was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the coating solution for the heat-sensitive layer was composed of 10 parts by mass of a leveling agent (manufactured by Toray Dow Corning Silicon, ST102PA) and 1183 parts by mass of THF. did.
[0204]
(Comparative Example 5)
-Production of thermoreversible recording medium-
First, HOOC (CH) was added to 500 parts by mass of a 15 mass% solids solution of a vinyl chloride copolymer (MR110, manufactured by Zeon Corporation) in THF. 2 ) 5 NHCO (CH 2 ) CONH (CH 2 ) 5 COOH Fifteen Was added, and ceramic beads having a diameter of about 2 mm were put in a glass bottle and dispersed using a paint shaker (manufactured by Asada Iron Works) for 48 hours to prepare Dispersion A.
110 parts by mass of behenic acid (manufactured by Miyoshi Oil & Fat Co., Ltd., behenic acid 95), 25 parts by mass of eicosanoic acid (manufactured by Okamura Oil Co., Ltd., SL-20-90), 300 parts by mass of vinyl chloride copolymer (manufactured by Zeon Corporation, MR110) Parts, THF 170 parts by mass and o-xylene 60 parts by mass were mixed by a conventional method to prepare Dispersion B.
Next, 8 parts by mass of the dispersion A, 270 parts by mass of the dispersion B, and 60 parts by mass of an isocyanate compound (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., 2298-90T) were mixed to prepare a coating solution for a heat-sensitive layer.
Next, a thermoreversible recording medium of Comparative Example 5 was produced in the same manner as in Comparative Example 1, except that the coating solution for a heat-sensitive layer was used.
[0205]
(Comparative Example 6)
-Production of thermoreversible recording medium-
In Comparative Example 1, 4.75 parts by mass of dodecyl 1,18-octadecadicarboxylate (manufactured by Miyoshi Oil & Fats Co.) and 5.25 parts of eicosane diacid (manufactured by Okamura Oil Co., Ltd., SL-20-99) on the adhesive layer. 28 parts by mass, 28 parts by mass of a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer (manufactured by Kaneka Chemical Co., Ltd .; M2018, 80% by mass of vinyl chloride, 20% by mass of vinyl acetate, average degree of polymerization = 1800), a reactive polymer (Shin-Nakamura Chemical) 4.7 parts by mass of NK Polymer B-3015H manufactured by Kogyo Co., Ltd., 215.5 parts by mass of THF, 24 parts by mass of amyl alcohol, and a dibutyltin laurate-based stabilizer (Stann SCAT-1 manufactured by Sankyoki Gosei Co., Ltd.) A coating solution for a heat-sensitive layer consisting of 8 parts by mass was applied and dried by heating to form a heat-sensitive layer (reversible heat-sensitive layer) so as to have a thickness of about 8 μm. Next, for the heat-sensitive layer, an electron beam irradiation was performed by using an area beam type electron beam irradiation device EBC-200-AA2 manufactured by Nissin High Voltage Co., Ltd. as an electron beam irradiation device, adjusting the irradiation dose to 10 Mrad. Then, a thermoreversible recording medium of Comparative Example 6 was produced.
[0206]
(Comparative Example 7)
-Production of thermoreversible recording medium-
In Comparative Example 1, 100 parts by mass of an acrylic resin (LR-269, manufactured by Mitsubishi Rayon), 50 parts by mass of tetraethylene glycol diacrylate, and 2 parts by mass of a photopolymerization initiator (Irgacure 184, manufactured by Ciba Geigy) on the adhesive layer. , A polyester plasticizer (manufactured by DIC, P-29), 25 parts by mass, 40 parts by mass of stearyl stearate, 8 parts by mass of eicosanoic acid, and 180 parts by mass of tetrahydrofuran were coated with a coating solution for a heat-sensitive layer. Comparative Example 7 was carried out in the same manner as in Comparative Example 1 except that UV irradiation was performed under the conditions of 120 W / cm · 10 m / min, and a heat-sensitive layer was provided so as to have a thickness of about 10 μm. Was prepared.
[0207]
(Example 9)
-Production of thermoreversible recording label-
An acrylic pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of about 5 μm was provided on the surface of the support of the thermoreversible recording medium prepared in Example 4 on which the heat-sensitive layer surface was not provided (back surface).
Thus, a thermoreversible recording label of Example 10 was produced.
[0208]
(Example 10)
-Preparation and evaluation of thermoreversible recording member-
A printing apparatus having a printing with UV ink (manufactured by HAKURI OP Varnish UP2 T & K Toka Co.) on the surface of the thermoreversible recording medium manufactured in Example 9, cutting out this into a card shape and having a recording and erasing means (thermal head). Was used to adjust the recording energy of the thermal head in accordance with the change in the recording energy of the thermoreversible recording medium, and displayed and recorded on the thermosensitive layer, visualized, and recorded and erased. Further, the rewriting of the display record was repeated 50 times, and the recording and erasing were good.
[0209]
(Example 11)
-Preparation and evaluation of thermoreversible recording member-
The thermoreversible recording label produced in Example 9 was stuck on a mini disc (MD) cartridge. Using a recording device having recording and erasing means (thermal head), a part of the information (date, song name, etc.) stored in the MD is adjusted to change the recording energy of the medium with the recording energy of the medium. The temperature was adjusted and displayed and recorded on the thermosensitive layer, visualized, and recorded and erased. Further, the rewriting of the display record was repeated 50 times, and the recording and erasing were good.
[0210]
(Example 12)
-Preparation and evaluation of thermoreversible recording member-
The thermoreversible recording label produced in Example 9 was adhered on a CD-RW to produce an optical information recording medium having a thermoreversible display function. Using this optical information recording medium, a part of information (year, month, day, time, etc.) stored by a CD-RW drive (MP6200S, manufactured by Ricoh Co., Ltd.) is recorded by a recording and erasing means (thermal head). Using a device, the recording energy of the thermal head was adjusted in accordance with the change in the recording temperature of the recording medium, and was displayed and recorded on the thermosensitive layer and visualized. Also, using the CD-RW drive, the information in the storage layer of the optical information recording medium is rewritten, the erasing means is erased by the recording device, the previous recording is erased, and the rewritten information is rewritten by the thermal head to the thermosensitive layer. And recorded. Further, rewriting of this display record was repeated 50 times, and the recording and erasing were good.
[0211]
(Example 13)
-Thermoreversible recording member and evaluation-
The thermoreversible recording label prepared in Example 9 was stuck on a tape cassette. Using a recording device having recording and erasing means (thermal head), a part of the information (date, song name, etc.) stored in the tape cassette is used to change the recording energy of the thermal head to the recording energy of each medium. The display was recorded on the thermosensitive layer, visualized, and recorded and erased. Further, the rewriting of the display record was repeated 50 times, and the recording and erasing were good.
[0212]
Next, with respect to each of the obtained thermoreversible recording media of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 7, erasability, transparency temperature range, glass transition temperature change, ammonia resistance, and repetition were as follows. The durability was measured. The results are shown in Tables 1 and 2.
[0213]
<Erasability>
Using a printing tester manufactured by Yashiro Electric Co., Ltd. as a thermal recording device and KBE-40-8MGK1 manufactured by Kyocera Corporation as a thermal head, forming a cloudy image under the conditions of a pulse width of 2.0 msec and an applied voltage of 11.0 V. went. Immediately thereafter, the printing conditions by the thermal head were set to a line period of 4.2 ms, a pulse width of 2.94 ms, and a printing speed of 29.76 mm / s, and the applied energy was appropriately changed from 0.085 mj / dot to 0.30 mj / dot. To make it transparent. The erase density at each energy was measured with a Macbeth RD-914 densitometer (manufactured by Macbeth) to determine the erasability. Similarly to FIG. 4, the relationship between the erasing density and the erasing energy was graphed to determine the erasable energy width. In addition, the density of the part that was made maximum transparent was defined as the maximum transparent density, and the difference between the maximum transparent density and the background was defined as the initial erasability. The difference between the density and the background at the same site as the initial erasability was defined as the erasure over time. The results of Examples 1 to 6 are shown in FIGS. The results of Example 7 are shown in FIG. The results of Comparative Examples 1 to 6 are shown in FIGS. Table 1 shows the results.
[0214]
<Transparency temperature range>
The clearing temperature range (ΔTw) was measured as follows.
Each thermoreversible recording medium was previously sufficiently turbid. Next, each of the cloudy thermoreversible recording media was heated while changing the temperature, and the temperature at which it became transparent was measured. A thermal gradient tester (HG-100 manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) was used for heating each thermoreversible recording medium. This thermal gradient tester has five heating blocks, and each block can individually set a temperature, and can control a heating time and a pressure. Under the set conditions, the thermoreversible recording medium can be heated at five different temperatures at a time. Specifically, the heating time is set to 1.0 second, and the pressure at the time of heating is set to about 1.0 kg / cm. 2 And The heating temperature was from a low temperature at which the whiteness did not change even when heated, to a temperature at which the whiteness became sufficiently cloudy at equal temperature intervals of 1 to 5 ° C. After heating, the temperature was cooled to room temperature, and the density of the portion heated at each temperature was measured using a Macbeth RD-914 reflection densitometer (manufactured by Macbeth). As shown in FIG. A graph is created in which the set temperature and the vertical axis are the reflection density. The transparency temperature range was determined in the same manner as in FIG. The result of Example 7 is shown in FIG. The results of Comparative Examples 1 to 6 are shown in FIGS. Table 1 shows the results.
[0215]
<Glass transition temperature change>
DSC measurement was performed using a differential thermal layer scanning calorimeter 6200 (manufactured by SII) as the differential thermal layer scanning calorie. The sample of the heat-sensitive layer in each thermoreversible recording medium was peeled off by using diluted hydrofluoric acid applied on the aluminum vapor-deposited layer, and 3 mg to 6 mg of the sample was put into an aluminum cell for DSC measurement and measured. Was. Aluminum oxide was used as a standard substance. The heating rate was 15 ° C./min.
The initial glass transition temperature (Tgi) was measured after a sample put in an aluminum cell for DSC measurement was heated at 130 ° C. for 5 minutes in a thermostat and left at room temperature (23 ° C.) for 30 minutes. The glass transition temperature obtained from the DSC curve at this time was measured. The glass transition temperature with time was measured after heating at 130 ° C. for 5 minutes, sufficiently cooling at room temperature, and then storing in a 35 ° C. atmosphere for one week. The glass transition temperature obtained from the DSC curve at this time was defined as the glass transition temperature over time (Tga).
[0216]
<Ammonia resistance>
-Transparency temperature range test-
For Examples 5 and 7, and Comparative Examples 2 and 5, the transparentizing temperature range of each thermoreversible recording medium before the test and each thermoreversible recording medium after being immersed in an 8% by mass aqueous solution of ammonium carbonate for 48 hours. Was measured by the above-mentioned method for measuring the transparency temperature range, and evaluated according to the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
○: No change
×: Large change
-Image density change test-
For Examples 5 and 7, the image density when each thermoreversible recording medium not immersed in the base substance was opaque was used as the initial image, and the thermoreversible recording medium was immersed in an 8% by mass aqueous ammonium carbonate solution, and the immersion time was set. Was changed after 10 minutes, 30 minutes, 1 hour, and 6 hours, and the image density was measured when clouding was performed with the same energy.
[0219]
<Repeat durability>
In Examples 7 and 8, the number of times when the image density evaluation changed by 0.5 or more when printing and erasing were repeated was compared for each thermoreversible recording medium with respect to the repeated durability using a thermal head. The evaluation of repeated printing / erasing up to 500 times was performed.
[0218]
[Table 1]
Figure 2004058660
[0219]
[Table 2]
Figure 2004058660
[0220]
【The invention's effect】
According to the present invention, the conventional problems can be solved, the processing speed is fast, even when heating is performed for a minimum time of milliseconds using a thermal head, the image can be sufficiently erased, and after image formation, A thermoreversible recording medium capable of forming an image excellent in storability, contrast, visibility and the like even when left at a high temperature for a long time while maintaining sufficient erasability without changing the erasing energy; Using a medium, thermoreversible recording labels suitable as various labels, cards, etc., thermoreversible recording members suitable as discs, disk cartridges, tape cassettes, etc., images with high processing speed, excellent contrast, visibility, etc. An image processing apparatus and an image processing method that can be formed can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing an example of a relationship between a temperature and a change in transparency in a thermoreversible recording medium of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing an example of a relationship between a temperature and a change in transparency in the thermoreversible recording medium of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing an example of the relationship between the application of energy, the erase energy width, and the reflection density in the thermoreversible recording medium of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing enthalpy relaxation measurement by DSC measurement.
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a state in which the thermoreversible recording medium label of the present invention is attached to an MD disk cartridge.
FIG. 6 is a schematic view showing an example of a state in which the thermoreversible recording label of the present invention is stuck on a CD-RW.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an example of a state in which the thermoreversible recording label of the present invention is stuck on an optical information recording medium (CD-RW).
FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of a state in which the thermoreversible recording label of the present invention is attached to a video cassette.
FIG. 9A is a schematic view showing a film in which a heat-sensitive layer and a protective layer are provided on a support. FIG. 9B is a schematic view showing a film in which a reflective layer, a heat-sensitive layer, and a protective layer are provided on a support. FIG. 9C is a schematic view showing a film in which a reflective layer, a thermosensitive layer, and a protective layer are provided on a support, and a magnetic thermosensitive layer is provided on the back surface of the support.
FIG. 10A is a schematic diagram of a front surface side of an example of a thermoreversible recording medium of the present invention processed into a card shape. FIG. 10B is a schematic view of the back surface side of FIG. 10A.
FIG. 11A is a schematic view of an example in which an example of the thermoreversible recording medium of the present invention is processed into another card shape. FIG. 11B is a schematic diagram of an IC chip embedded in the IC chip recess of FIG. 11A.
FIG. 12A is a schematic configuration block diagram illustrating an integrated circuit. FIG. 12B is a schematic diagram showing that the RAM includes a plurality of storage areas.
FIG. 13A is a schematic diagram of an image processing apparatus in which a surface image is erased by a ceramic heater and an image is formed by a thermal head. FIG. 13B is a schematic diagram illustrating an example of the image processing apparatus of the present invention.
FIG. 14 is a graph showing a relationship between a temperature and a change in transparency in Example 1.
FIG. 15 is a graph showing a relationship between a temperature and a change in transparency in Example 2.
FIG. 16 is a graph showing a relationship between a temperature and a change in transparency in Example 3.
FIG. 17 is a graph showing a relationship between a temperature and a change in transparency in Example 4.
FIG. 18 is a graph showing a relationship between a temperature and a change in transparency in Example 5.
FIG. 19 is a graph showing a relationship between a temperature and a change in transparency in Example 6.
FIG. 20 is a graph showing a relationship between a temperature and a change in transparency in Example 7.
FIG. 21 is a graph showing a relationship between a temperature and a change in transparency in Comparative Example 1.
FIG. 22 is a graph showing a relationship between a temperature and a change in transparency in Comparative Example 2.
FIG. 23 is a graph showing a relationship between a temperature and a change in transparency in Comparative Example 3.
FIG. 24 is a graph showing a relationship between a temperature and a change in transparency in Comparative Example 4.
FIG. 25 is a graph showing a relationship between a temperature and a change in transparency in Comparative Example 5.
FIG. 26 is a graph showing a relationship between a temperature and a change in transparency in Comparative Example 6.
FIG. 27 is a graph showing the relationship between reflection density and temperature in Example 7.
FIG. 28 is a graph showing the relationship between the reflection density and the temperature in Comparative Example 1.
FIG. 29 is a graph showing the relationship between the reflection density and the temperature in Comparative Example 2.
FIG. 30 is a graph showing the relationship between the reflection density and the temperature in Comparative Example 3.
FIG. 31 is a graph showing the relationship between reflection density and temperature in Comparative Example 4.
FIG. 32 is a graph showing the relationship between the reflection density and the temperature in Comparative Example 5.
FIG. 33 is a graph showing a relationship between reflection density and temperature in Comparative Example 6.
[Explanation of symbols]
1 Thermoreversible recording medium
10. Thermo-reversible recording label
11 Support
12 Aluminum reflective layer
13 Reversible thermosensitive layer
14 Protective layer
16 Magnetic thermosensitive layer
22 Rewriting recording section
23 Print display section
24 Magnetic recording unit
25 hollow
26 Rewriting recording section
30 doorway
31 Transport roller
32 Guide roller
33 sensor
34 Magnetic Head
34c control means
35 Platen roller
36 Guide roller
37 Transport roller
38 Ceramic heater
38c Ceramic heater control means
39 Guide roller
40 transport roller
43 sensor
43a sensor
44 Platen roller
45 Transport roller
46 Transport roller
47 Transport roller
48 conveyor belt
49b transport path
50 transport path
51 sensors
52 Platen roller
53 thermal head
53c Thermal head control means
55a transport path switching means
55b conveyance path switching means
56a transport path
56b transport path
57a Limit switch
57b Limit switch
58 Conveyor belt
59 Transport roller
60 Guide roller
Exit 61
70 MD disk cartridge
71 CD-RW
72 video cassettes
101 Protective layer
102 Reversible thermosensitive layer
103 Light reflection layer
104 support
105 adhesive layer or pressure-sensitive adhesive layer
106 middle class
107 Reflection heat dissipation layer
108 second dielectric layer
109 Optical information storage layer
110 first dielectric layer
111 base
112 Hard coat layer
231 wafer
232 wafer substrate
233 Integrated Circuit
234 contact terminal
235 CPU
236 ROM
237 RAM
238 Input / output interface
239a to 239g Storage area

Claims (27)

樹脂と有機低分子化合物とを含み、温度に依存して透明度が可逆的に変化する感熱層を少なくとも有し、該感熱層におけるガラス転移温度変化が−10〜5℃であり、かつ透明化温度幅が30℃以上であることを特徴とする熱可逆記録媒体。A heat-sensitive layer containing a resin and an organic low-molecular-weight compound, the transparency of which reversibly changes depending on the temperature; the glass transition temperature change in the heat-sensitive layer is -10 to 5 ° C; A thermoreversible recording medium having a width of 30 ° C. or more. 樹脂と有機低分子化合物とを含み、温度に依存して透明度が可逆的に変化する感熱層を少なくとも有し、前記樹脂がアクリルポリオール樹脂を含み、かつ前記感熱層におけるガラス転移温度変化が−10〜5℃であることを特徴とする熱可逆記録媒体。A resin and an organic low-molecular compound, at least a heat-sensitive layer whose transparency reversibly changes depending on temperature, wherein the resin contains an acrylic polyol resin, and a glass transition temperature change in the heat-sensitive layer is −10. A thermoreversible recording medium at a temperature of from 5 to 5 ° C. 樹脂と有機低分子化合物とを含み、温度に依存して透明度が可逆的に変化する感熱層を少なくとも有し、前記樹脂がアクリル樹脂を含み、かつ前記感熱層における透明化温度幅が40℃以上であることを特徴とする熱可逆記録媒体。Including a resin and an organic low-molecular-weight compound, at least having a heat-sensitive layer whose transparency reversibly changes depending on temperature, wherein the resin contains an acrylic resin, and a clearing temperature range in the heat-sensitive layer is 40 ° C. or more. A thermoreversible recording medium characterized by the following. 樹脂と有機低分子化合物とを含み、温度に依存して透明度が可逆的に変化する感熱層を少なくとも有し、前記樹脂がアクリルポリオール樹脂を含み、かつ前記感熱層における透明化温度幅が30℃以上であることを特徴とする熱可逆記録媒体。A resin and an organic low-molecular compound, at least a heat-sensitive layer whose transparency reversibly changes depending on temperature, wherein the resin contains an acrylic polyol resin, and a clearing temperature range in the heat-sensitive layer is 30 ° C. A thermoreversible recording medium characterized by the above. 感熱層のガラス転移温度が30〜70℃である請求項1から4のいずれかに記載の熱可逆記録媒体。The thermoreversible recording medium according to any one of claims 1 to 4, wherein the heat-sensitive layer has a glass transition temperature of 30 to 70C. 樹脂がアクリル樹脂を含む請求項1、3及び5のいずれかに記載の熱可逆記録媒体。6. The thermoreversible recording medium according to claim 1, wherein the resin contains an acrylic resin. 樹脂がアクリルポリオール樹脂を含む請求項1から2及び4から6のいずれかに記載の熱可逆記録媒体。The thermoreversible recording medium according to any one of claims 1 to 2, and 4 to 6, wherein the resin contains an acrylic polyol resin. 樹脂がアクリルポリオール樹脂を含み、該アクリルポリオール樹脂がイソシアネート化合物で架橋された請求項1から7のいずれかに記載の熱可逆記録媒体。The thermoreversible recording medium according to any one of claims 1 to 7, wherein the resin contains an acrylic polyol resin, and the acrylic polyol resin is crosslinked with an isocyanate compound. アクリルポリオール樹脂が、下記式から求められるガラス転移温度(Tg)が30〜60℃である請求項2及び4から8のいずれかに記載の熱可逆記録媒体。
1/Tg=Σ(Wi/Tgi)
前記式中、Wiは、モノマーiの質量分率を表し、Tgiは、モノマーiのホモポリマーのガラス転移温度(K)を表す。
The thermoreversible recording medium according to any one of claims 2 and 4 to 8, wherein the acrylic polyol resin has a glass transition temperature (Tg) determined from the following formula of 30 to 60 ° C.
1 / Tg = Σ (Wi / Tgi)
In the above formula, Wi represents the mass fraction of the monomer i, and Tgi represents the glass transition temperature (K) of the homopolymer of the monomer i.
アクリルポリオール樹脂の水酸基価が、20〜130mgKOH/gである請求項2及び4から9のいずれかに記載の熱可逆記録媒体。The thermoreversible recording medium according to any one of claims 2 and 4 to 9, wherein the acrylic polyol resin has a hydroxyl value of 20 to 130 mgKOH / g. アクリルポリオール樹脂の屈折率が1.45〜1.60である請求項2及び4から10のいずれかに記載の熱可逆記録媒体。The thermoreversible recording medium according to any one of claims 2 and 4 to 10, wherein the acrylic polyol resin has a refractive index of 1.45 to 1.60. アクリルポリオール樹脂の重量平均分子量が20,000〜100,000である請求項2及び4から11のいずれかに記載の熱可逆記録媒体。The thermoreversible recording medium according to any one of claims 2 and 4 to 11, wherein the acrylic polyol resin has a weight average molecular weight of 20,000 to 100,000. 有機低分子化合物がカルボキシル基非含有化合物である請求項1から12のいずれかに記載の熱可逆記録媒体。The thermoreversible recording medium according to any one of claims 1 to 12, wherein the low-molecular organic compound is a compound containing no carboxyl group. 画像形成直後に画像を消去する際の、下記式で表される消去エネルギー幅が20〜80%である請求項1から13のいずれかに記載の熱可逆記録媒体。
消去エネルギー幅(%)=[(E−E)/Ec]×100
前記式中、Eは、消去エネルギーの下限値(mj/dot)を表し、Eは、消去エネルギーの上限値(mj/dot)を表し、Ecは、消去エネルギー中心値(E+E)/2(mj/dot)を表す。
The thermoreversible recording medium according to any one of claims 1 to 13, wherein an erasing energy width represented by the following formula when erasing an image immediately after image formation is 20 to 80%.
Erasure energy width (%) = [(E 2 −E 1 ) / Ec] × 100
In the above formula, E 1 represents a lower limit value (mj / dot) of the erase energy, E 2 represents an upper limit value (mj / dot) of the erase energy, and Ec represents a central value of the erase energy (E 1 + E 2). ) / 2 (mj / dot).
画像形成経時後に画像を消去する際の、下記式で表される消去エネルギー幅が20〜80%であり、かつ該消去エネルギー幅の経時変化率が12%以下である請求項1から14のいずれかに記載の熱可逆記録媒体。
消去エネルギー幅(%)=[(E−E)/Ec]×100
前記式中、Eは、消去エネルギーの下限値(mj/dot)を表し、Eは、消去エネルギーの上限値(mj/dot)を表し、Ecは、消去エネルギー中心値(E+E)/2(mj/dot)を表す。
15. The erasing energy width represented by the following formula when erasing an image after image formation time is 20 to 80%, and a rate of change of the erasing energy width with time is 12% or less. C. The thermoreversible recording medium described in C.
Erasure energy width (%) = [(E 2 −E 1 ) / Ec] × 100
In the above formula, E 1 represents a lower limit value (mj / dot) of the erase energy, E 2 represents an upper limit value (mj / dot) of the erase energy, and Ec represents a central value of the erase energy (E 1 + E 2). ) / 2 (mj / dot).
支持体を有する請求項1から15のいずれかに記載の熱可逆記録媒体。The thermoreversible recording medium according to any one of claims 1 to 15, further comprising a support. 請求項1から16のいずれかに記載の熱可逆記録媒体における画像を形成する面と反対側の面に、接着剤層及び粘着剤層のいずれかを有することを特徴とする熱可逆記録ラベル。A thermoreversible recording label, characterized in that the thermoreversible recording label according to any one of claims 1 to 16 has an adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer on a surface opposite to a surface on which an image is formed. 情報記憶部と可逆表示部とを有し、該可逆表示部が請求項1から16のいずれかに記載の熱可逆記録媒体を含むことを特徴とする熱可逆記録部材。A thermoreversible recording member having an information storage unit and a reversible display unit, wherein the reversible display unit includes the thermoreversible recording medium according to any one of claims 1 to 16. 情報記憶部と可逆表示部とが一体化された請求項18に記載の熱可逆記録部材。19. The thermoreversible recording member according to claim 18, wherein the information storage unit and the reversible display unit are integrated. カード、ディスク、ディスクカートリッジ及びテープカセットから選択される請求項18から19のいずれかに記載の熱可逆記録部材。20. The thermoreversible recording member according to claim 18, wherein the thermoreversible recording member is selected from a card, a disk, a disk cartridge, and a tape cassette. 熱可逆記録媒体を加熱して該熱可逆性記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、熱可逆記録媒体を加熱して該熱可逆記録媒体に形成された画像を消去する画像消去手段との少なくともいずれかを有してなり、該熱可逆性記録媒体が請求項1から16のいずれかに記載の熱可逆性記録媒体であることを特徴とする画像処理装置。Image forming means for heating the thermoreversible recording medium to form an image on the thermoreversible recording medium; and image erasing means for heating the thermoreversible recording medium to erase the image formed on the thermoreversible recording medium. An image processing apparatus comprising at least one of the above, and the thermoreversible recording medium is the thermoreversible recording medium according to any one of claims 1 to 16. 画像形成手段がサーマルヘッドである請求項21に記載の画像処理装置。22. The image processing apparatus according to claim 21, wherein the image forming unit is a thermal head. 画像消去手段がサーマルヘッド及びセラミックヒータのいずれかである請求項21から22のいずれかに記載の画像処理装置。23. The image processing apparatus according to claim 21, wherein the image erasing means is one of a thermal head and a ceramic heater. 熱可逆記録媒体を加熱して該熱可逆性記録媒体に画像を形成すること、及び、熱可逆記録媒体を加熱して該熱可逆記録媒体に形成された画像を消去することの少なくともいずれかを含み、該熱可逆性記録媒体が請求項1から16のいずれかに記載の熱可逆性記録媒体であることを特徴とする画像処理方法。Forming an image on the thermoreversible recording medium by heating the thermoreversible recording medium, and erasing the image formed on the thermoreversible recording medium by heating the thermoreversible recording medium. 17. An image processing method, comprising: the thermoreversible recording medium according to claim 1. 画像の形成がサーマルヘッドを用いて行われる請求項24に記載の画像処理方法。The image processing method according to claim 24, wherein the image is formed using a thermal head. 画像の消去がサーマルヘッド及びセラミックヒータのいずれかを用いて行われる請求項24から25のいずれかに記載の画像処理方法。26. The image processing method according to claim 24, wherein the image is erased using one of a thermal head and a ceramic heater. サーマルヘッドを用いて画像を消去しつつ新しい画像を形成する請求項24から26のいずれかに記載の画像処理方法。27. The image processing method according to claim 24, wherein a new image is formed while erasing the image using a thermal head.
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