JPH02204087A - 光記録方法及び光記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、レーザー光照射により記録を行なう光記録体
に関するものである。

（従来技術） 感熱記録方式は現像・定着のいらない直接記録方式で、
操作性、保守性が優れていることからファクシミリやプ
リンターに広く利用されている。

しかしながら、この方式は、サーマルヘッドや発熱ＩＣ
ペンを感熱記録紙に直接接触させて加熱記録するために
、サーマルヘッドや発熱ＩＣペンに発色溶融物が付着し
て、カス付着や、スティッキング等のトラブルを起こし
、記録障害や記録品質を損なう問題点が在った。

特にブロック−プリンターのように記録の流れ方向に連
続して線画きする場合、カス付着のトラブルを引起こさ
ずに連続印字することは、不可能であった。

又、サーマルヘッドによる画像解像度は、８本／■が中
心でこれ以上の解像度を上げることは難しいとされてい
る。

従ってカス付着、ステイブキング等のトラブルを解消し
、解像度をさらに向上させる方法として光による無接触
の記録方式が提案されている。

特開昭５４−４１４２号公報は、支持体に、ロイコ染料
を主体とする感熱記録層を塗布してなる感熱記録体にお
いて、格子欠陥を持たせた金属化合物を用い、格子欠陥
を持たせた金属化合物をか可視、赤外領域の光を吸収し
、熱変換することにより感熱記録が可能であることを開
示している。

特開昭５８−２０９５９４号公報は、０．　８〜２　ｌ
ｔ　ｍの近赤外領域に吸収波長を持つ近赤外吸収剤と感
熱発色材料を少なくとも１組以上基板上に積層する光学
的記録媒体を、特開昭５８−９４４９４号公報は、１種
又は２種以上の感熱発色材料と、０．７〜３μｍの近赤
外光に最大吸収波長をもつ化合物からなる！橿又は２種
以上の近赤外吸収剤とを基材上に被覆してなる記録媒体
を開示しており、これらの記録媒体への記録は、熱板及
び近赤外付近の波長のレーサー光によって行なうことが
できることを開示している。

（発明が解決し負うとする課題） 上記公報には、ガラスやフィルムなど非親水性の材料を
基材とする光記録体と、親水性材料である紙を基材とす
る光記録体について記載されているが、実用的な光記録
体とするための、基材の性質と記録系の条件との関係は
何等明らかにされていない。

基材が親水性材料からなる基材を使用した光記録体への
記録は、光メモリーとして使用する光ディスクに比較し
て、マクロな印字システム方式である。即ち、光ディス
クが読取りもレーザー光によって行うため、スポット径
が１ミクロン台と非常にミクロな精密さが要求されるの
に対し、光記録体の場合は、記録された情報を直接人間
が、肉眼で読取るためにｌＯ〜ｘｏｏミクロンのスポッ
ト径が必要である。

また、ガラスやプラスチックプレートなど、非親水性材
料を基材とする光ディスクと比較して、光記録体の支持
体を、紙等の親水性の支持体とした場合、遥かに凹凸が
あり、谷の深さは記録紙として使用されているものでも
５〜６ミクロンが一般的であり、それ以上に紙のうねり
によるシート面の高低のあばれが見られる。従って焦点
の絞り混みに関しである程度の許容範囲がどうしても必
要となる。

又、光ディスクが機械的読取りであるため、読取り波長
における光学的コントラストが得られれば良いのに対し
て、記録された情報を、直接人間が読取るためには、肉
眼によって判読できるコントラストが要求される。

上記公報をはじめとする、従来のレーザー光による記録
に関する記載は、親水性基材を支持体とした光記録体に
、上記条件を満足するように記録するために必要とされ
るレーザー照射条件が曖昧であったり、不明瞭であって
、実用上必要な知見が整っていない。

そこで本発明は、上記の諸条件を満たし、レーザー光に
よる肉眼で直接判読可能な画像を記録可能とする光記録
方法及び記録装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記課題は、親水性基材上に、塩基性染料と有機顕色剤
とを含有する感熱発色層と、近赤外吸収剤を含有する光
吸収層を積層した光記録体であって、焦点距離０．５ｍ
ｍ以上、開口数（Ｎ、　　Ａ）０、　１〜０６５の集光
レンズによって集光したレーザー光を使用することによ
−）て、低出力のレーサー光で、フントラストのよい、
鮮明な画像が得られることを見いだし本発明を完成した
。

本発明の光記録体は、基材に親水性基材を使用したもの
であることが特徴である。親水性基材は、主として紙で
あるが、バルブや、綿などの植物繊維を主体として、必
要に応じ動物性或は鉱物性の繊維や、その地組水性を損
なわない範囲で合成繊維などを併用したものであっても
よい。

この親水性基材上に、感熱発色層と光吸収層を積層する
が、その順序は特に限定するものではなく、基材・感熱
発色層・光吸収層の順でも、基材・光吸収層・感熱発色
層の順でもよい。又、最上層の上に外部からの影響を少
なくするための保護層を設けてもよく、特に、感熱発色
層が最上層である場合は好ましい結果をもたらす。また
、保護層中に近赤外吸収剤を含有させて、保護層を同時
に光吸収層とする方法は好ましい方法である。更に、光
吸収層と感熱発色層の間に、熱伝達を著しく妨げない顔
料層など他の層を設けてもよい。

光記録体への光記録に必要な光源としては、半導体レー
ザー　ダイオードボンピングＹＡＧレーザ−Ｈｅ　−Ｎ
　ｅガスレーザー　色素レーザー等であり、事務用記録
装置として使用し得るためには、装置の小型化、安全性
、価格などの点で、５ない１，１００ｍＷ程度の低出力
のレーザーが好ましい。

このようなレーザー発光素子から出力されるレーザーは
、レンズ系によって平行化］７、次に、開口数（Ｎ、Ａ
）が０．１〜０．５であって、焦点距離が０．５ｍｍ以
上の集光レンズで集光して光記録面に照射する。焦点距
離の上限は、使用するし・−ザー発光素子の出力や記録
装置の構造で決まる、レーザー光出射面と光記録体の受
光面との距離などで決めることができるが、本発明者ら
の実験によれば、焦点距離があまり長くなると、レーザ
ーの出力を大きくしても記録濃度が高くならず、上限値
として焦点距離を５０ｍｒｎ以下とすることが好ましい
ことが見いだされた。

焦点距離が０．５ｍｒｎ以下あるいはＮ、Ａ、［が０．
５以上では、レンズから記録体までの距離が短く、レー
ザー光照射により記録体表面から揮発する物質などでレ
ンズが汚染されたり、親水性基材を使用すると避けられ
ない記録表面の僅かな凹凸や記録体のうねりによって、
照射光の結像位置と記録面が大きくずれるため記録濃度
が不均一になり不都合である。

またＮ、　　Ａ値がＯ，ｉ以下では十分な印字濃度を得
ることができない。

焦点距Ｍ０．５ｍｒｒｘ以上で、開Ｏ数が０．１〜０、
　５の集光レンズは、１枚又は数枚のレンズを組み合わ
せて造ることができる。組合わせるレンズの枚数が多く
なると、レンズ間での出力の減少が大きくなるので、２
〜５枚程度とすることが好ましい。

光吸収層は、一般的に近赤外吸収剤と、バインダー及び
必要に応じて白色顔料からなる塗料を親水性基材上に塗
布して得られる。

近赤外吸収剤としては、０．７〜３ｍμの近赤外領域に
吸収を持つものであればよく、特開昭５２−６８８５２
号、特開昭５８−２０９５９４号、特開昭５８−９４４
９４号公報に開示されている、シアニン色素、チオール
ニッケル１体、　　スクアリリウム色素を始め、「近赤
外吸収色素Ｊ　（化学工業４３゜１９８６年５月号）に
あるニトロン化合物およびその金属錯体、ポリメチン系
色素（シアニン系色素）、チオールとコバルトやパラジ
ウムとの１体。

フタロシアニン系色素、トリアリルメタン系色素。

インモニウムあるいはジインモニウム系色素、ナフトキ
ノン系色素、あるいは本発明者らが見いだしたチオ尿素
誘導体と周期律表のＩＡ属及びＩＩＡ属を除く原子ｆｆ
１４０以上の金属の有機酸塩、アルコラードあるいは水
酸化物とを混合加熱処理して得られる処理生成物、ある
いは分散性近赤外吸収剤を使用Ｌ７た光記録体に関する
本発明者らの出願になる特願昭６３−２７２７０２号に
記載されている硫化胴や黒鉛などの分散性近赤外吸収剤
である。又、前記従来から知られている、シアニン色素
、チオールニッケル錯体、　トリアリルメタン系色素等
は、水あるいは溶剤に溶解する近赤外吸収剤であり、そ
の具体例及び光吸収層の作成法は、同じく特願昭６３−
２７２７０２号に記載されている。

感熱発色層は、公知の電子供与性無色染料と電子受容性
有機顕色剤を発色成分とする感熱記録紙の発色層と全く
同一であり、感熱記録紙の発色層に対し知られている全
ての技術を適用することができる。塩基性無色染料は、
クリスタルバイオレットラクトン等のトリフェニルメタ
ン系、３−ジエチルアミ７１−６−メチル・−７−アミ
リツフルオラン等のフルオラン系、３−（４−ジエチル
アミ７〜２−エトキシフェニル＞　−３−（１−エチル
−２−メチルインドール−３−イル）−４−アザフタリ
ド等のアザフタリド系８　あるいは３，６゜６′−トリ
ス（ジメチルアミノ）スピロ［フルオレイン−９，３−
フタリド］等のフルすレイン系染料などのロイコ染料で
ある〇 有機顕色剤としては、ビスフェノールＡｍ、４ヒドロト
シ安息香酸エステル。

４−ヒドロキシフタル酸ジエステル類、フタル酸モノエ
ステル類、ビス＝（ヒドロキシフェニル）フェニルスル
フィド類、４−ヒドロキシフェニルアリールスルホン類
、４−ヒドロキシフェニルアリールスルホナート類、１
．３−ジ［２−（ヒドロキシフェニル）−２−プロピル
］−ベンゼン類。

４−ヒドロキシベンゾイルオキシ安息香酸エステル、ビ
スフェノールスルホンａｖがある。

バインダーとしては重合度が２００〜１９００の完全ケ
ン化ポリビニルアルコール、アミド変性ポリビニルアル
コール等の変性ポリビニルアルコール、ヒドロキジエチ
ルセルロース、スチレンブタヂエン共重合体などである
。

又、脂肪酸アマイドやモンタンワックス等を増感剤ある
いは品質調整剤として使用し、クレー炭酸カルシウム、
あるいはプラスチックピグメント等、通常紙加工分野で
常用されている充填剤を加えることができる。特に、中
空プラスチックピグメントは近赤外光の反射がよ（、又
、熱保持特性もよいので好ましいものである。これら感
熱発色層に用いられる諸材料は、本願発明者らの出願に
なる特願昭６３−２７２７０２号に記載されヱいる塩基
性無色染料、有機顕色剤、バインダー増感剤、充填剤及
び品質調整剤を、本発明においても同等に使用すること
ができる。

本発明に使用する発色層中の有機顕色剤、塩基性無色染
料、バインダー　増感剤、充填剤及びその他の各種成分
の種類及び量は、要求される性能や記録適性にしたがっ
て決定され、特に限定されるものではないが、通常、塩
基性染料１部に対し、。

有機顕色剤３〜１２部、増感剤３〜１２部、充填剤１〜
２０部を使用し、バインダーは発色層の全固形分中１０
〜２５部が適当である。

有機顕色剤、塩基性無色染料、増感剤はそれぞれ別々に
、あるいは必要に応じて添加する材料とともに、ボール
ミル、アトライター　サンドグラインダーなどの磨砕機
あるいは適当な乳化装置によって数μ以下の粒子径にな
るまで微粒化し、バインダー及び目的に応じて、前記各
種の品質調整剤を更に加えて塗液とする。

このようにし５て得られた塗液は、基材上もしくは光吸
収層上に塗布して感熱発色層とする。光吸収層の上に感
熱発色層を積層することにより、光記録層の着色は一層
隠蔽され好ましい外観の光記録体となる。

感熱発色層の表面には、湿気、ガス、水、溶剤。

油など外部環境からの汚染を減少あるいは防止する保護
層を設けるのは好ましい方法である。

保護層は、可視光に透明で感熱発色層に悪影響を及ぼさ
ないものである必要があり、通常感熱発色層に使用する
バインダーの中から、一種以上選択して保護層とする。

この保護層中あるいは保護層と感熱発色層の間に溶解性
近赤外吸収剤を含有させると、−層光記録体の感度が増
大する。

（作用） 上記の如く、親水性基材上に、近赤外吸収剤を含有する
光吸収層と、塩基性染料と有機顕色剤本含有する感熱発
色層とを積層した光記録体を、焦点距離０．５ｒｎｒｎ
以上、開口数（Ｎ、　　Ａ）　Ｏ，ｉ〜０．　５の集光
レンズによって集光したレーザー光を使用して記録する
と、親水性基材を使用しまた場合に避けられない記録面
の凹凸やうねりがあっても、照射光の結像位置と記録面
のずれがあまり太き（ならないから、読み取り可能な範
囲の記録濃度とコントラストが得られるものと考えられ
る。

（実施例） 以下の実施例に於て、部及び％は重量部及び重量％であ
る。

尖１」■２ 下記の配合の染料分散液（Ａ液）と顕色剤分散液（Ｂ液
）を、それぞれ別々にサンドグラインダーで１時間湿式
磨砕し、次に、Ａ液６．３部、Ｂ液２５部にシリカの２
５％分散液２５部を混合して感熱発色塗液とし、この塗
液を、坪ｊ！６０ｇ／ｒｒｔの上質紙上に、メイヤーバ
ーを用いて、５ｇ／ｄ塗布乾燥して感熱発色層とした。

（Ａ）液：染料分散液 黒発色染料：ＯＤ８　　　　　　２．０部１０％ＰＶＡ
水溶液　　　　　　３．４部水　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　１．９部ＯＤＢ：　３−ジエチ
ルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン （Ｂ）液：顕色剤分散液 顕色剤：ＢＰＡ　　　　　　　　　６．０部Ｐ−ベンジ
ルビフェニル　　　　４．０部１０％ＰＶＡ水溶液　　
　　　１２．５部水　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　２．５部ＢＰＡ：　　ビスフェノールＡ 次に、下記配合の近赤外吸収剤分散液Ｃ液６部と保護層
溶液り液１０５部を混合し、メイヤーバーを用いて、近
赤外吸収剤を含んだ保護層塗液を、上記感熱発色層上に
４　ｇｏｄ塗布して光記録シートを得た。

（Ｃ）液：近赤外吸収剤分散液 近赤外吸収剤（ＩＣＩＳ１１６５１０）　　　　１０部
ｌＯ％ＰＶＡ水溶液　　　　　　５０部水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　４０部平均粒径が０
．　８μになるまでサンドグラインダーで湿式分散した
。

（Ｄ）液：保護層 １０％ＰＶＡ水溶液　　　　　１００部グリオキザール
（４０％）　　　　５部このようにして作成した光記録
紙に、半導体レーザーヘッド（レーザダイオードコリメ
ーターヘッドＬＤＣ−８３３０−ＣＩＮＣ：　アプライ
ドオブテック社製、中心波長８３０　ｎ　ｍ、　　出力
３０ｍ　Ｗ　）と、集光レンズを組み合わせた図１に示
す装置で、光記録紙にレーザー光を照射し光印字した。

集光レンズは、開口数（Ｎ、Ａ値）が０６４゜Ｏ，５，
０，２８，０，１６の各レンズを使用し、照射時間は１
１５００秒の条件で行った。

記録像及び地色の測定は次のように行ない、結果を表１
に示した。

記録像（発色スポツト）の濃度：デンシトメーター（小
西六写真工業社製ＰＤＭ−・５）を用いて測定し、その
測定値をマクベス濃度に変換した。

光記録紙の地色：マクベス濃度計で測定した。

犬上且主 実施例１の感熱発色層に使用する、黒染料と顕色剤の組
合せをＯＤＢ／ＰＯＢ、０ＤＢ−２／ＢＰＡ１　および
Ｓ−２０５／ＢＰＡとした外は実施例１と同様に光記録
紙を作成した。開口数が０゜２８の集光レンズを用い、
実施例１と同様に記録した。像濃度及び地色の測定値は
表１に示した。

黒色染料と顕色剤の構造を次に示す。

染料：　０ＤＢ−２：　ジブチルアミノ−６−メチル−
７−アニリノフルオラン Ｓ−２０５：　ａ−（Ｎ−エチル−Ｎ〜イソアミル）−
６−メチル−７−アニリノフルオラン 顕色剤：　ＰＯＢ：　　ｐ−ヒドロキシ安息香酸ベンジ
ルエステル 比」Ｅ例−り 実施例１の光記録紙に、開口数０．６２．０゜０８の集
光レンズを使用し、又集光レンズを使用しないこと以外
は実施例１と同様にレーザー光を照射した。　　　像濃
度及び地色の測定値は表１に示した。

表１から明らかなように、レンズのＮ、　　Ａ値が本発
明の範囲内である、実施例１及び実施例２の集光レンズ
を使用した場合は、感熱発色層の染料と顕色剤の組合せ
によらず鮮明な黒色画像が得られたのに対して、比較例
１のＮ、　　Ａ値が本発明外の０．６２のものは、作動
距離が０．８ｍｍ以下になり記録紙に接触するトラブル
が発生し記録像が得られず、またＮ、　　Ａ値が０．０
８では印字エネルギー不足して、かすかな像となり、地
色とのコントラストが小さくて肉眼での判別が困難であ
った。また、集光レンズを使用しない場合は、全く像が
得られなかった。

（発明の効果） 以上説明したように、親水性基材５上に、近赤外吸収剤
を含有する光吸収層と、塩基性染料と有機顕色剤を含有
する感熱発色層とを積層した光記録体に、レーザー光で
記録する場合、レーザー光を焦点車間０．５ｍｍ以上、
開口数（Ｎ、　　Ａ）　０゜１〜０．５の集光レンズに
よって集光して記録すると、親水性基材特有の表面の凹
凸やうねりがあっても、肉眼で可読な記録を得ることが
できるから、低出力のレーザーを使用することが可能と
なり、ヒートモードの光記録体の実用化を進める上で好
結果をもたらした。

【図面の簡単な説明】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）親水性基材上に、近赤外吸収剤を含有する光吸収
   層と、塩基性染料と有機顕色剤を含有する感熱発色層と
   を積層した光記録体を、焦点距離０．５ｍｍ以上、開口
   数（Ｎ．Ａ）０．１〜０．５の集光レンズによって集光
   したレーザー光を使用して記録することを特徴とする光
   記録方式。
2. （２）親水性基材上に、近赤外吸収剤を含有する光吸収
   層と、塩基性染料と有機顕色剤を含有する感熱発色層と
   を積層した光記録体に記録するレーザー光記録装置にお
   いて、該記録装置が、レーザー発光素子と、焦点距離０
   ．５ｍｍ以上、開口数（Ｎ．Ａ）０．１〜０．５のレー
   ザー光集光レンズを有することを特徴とするレーザー光
   記録装置。