JP2971904B2 - 熱転写記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は繰返し使用可能な熱転写記録媒体、特に繰返
し使用しても高印字濃度で、かつ、印字濃度低下の少な
い画像を形成できる熱転写記録媒体に関する。

［従来の技術］ 従来よりプリンター、ファクシミリ等の記録装置にお
いて、熱転写を利用したものは装置の小型化、低価格
化、保守の低減が図れるものとして広く普及している。
熱転写記録装置に用いられる熱転写記録媒体は基材上に
熱転写性インク層が単に設けられているものであり、１
回の使用でインク層の加熱部分が全く転写して繰返し使
用ができないためにランニングコストの点で問題があっ
た。そこで繰返し使用可能な熱転写記録媒体の出現が求
められ現在まで各種の方法が提案されてきた。

従来公知の例としては、（１）特開昭54−68253、特
開昭55−105579公報に開示されているような基材上に微
細多孔質インク層を設け、少しずつ熱溶融性インクが浸
み出るようにしたものや、（２）特開昭58−212993公報
に開示されるような基材上のインク層の上に多孔質膜を
設け、インク流出量を制御したもの、更に（３）特開昭
60−127191、特開昭60−127192公報に開示されるような
接着層を介してインク層を設け少しずつインクをはがし
て転写させるもの等が提案されている。

しかしながら第１の方法は繰返し使用に伴いインク浸
出が困難となり印字濃度が徐々に低下する。第２の方法
は印字濃度を高めるために多孔質膜の孔径を大きくする
と機械的強度が低下し、インク層のはがれが生じる。第
３の方法は印字毎の熱溶融性インクの転写量が一定しな
い等の欠点があった。

又従来技術のほとんどはワードプロセッサー等の記録
装置に用いるシリアルサーマルヘッドに対応したもので
あり、ファクシミリ、バーコードプリンター等の記録装
置に用いられるラインサーマルヘッドのように熱転写記
録媒体と非転写紙の加熱後の剥離時間が長いものにおい
てはインク層の剥れが生じたり、又画像濃度の低下が発
生するという欠点があった。

ラインサーマルヘッドによる印字への対応では、機械
的強度の面から第１の方法が比較的よい結果を与えるも
のの上述のインク浸出性の悪化に伴う画像濃度の低下は
到命的である。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、こうした実状に鑑み、繰返し使用しても支
障なく高印字濃度を維持することができ、かつラインサ
ーマルヘッドによる高画質繰返し印字を可能とした熱転
写記録媒体を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を行
った結果、インク層を微細多孔質樹脂と熱溶融性インク
から構成し、該インク成分中に特定の脂肪酸エステルを
含有させることが有効であることを知見し、更に該イン
ク層を特定構造の二層とすることにより一層有利となる
ことを知見し、本発明に至った。

すなわち、本発明は（１）支持体上に熱転写インク層
を設けてなる熱転写記録媒体において、該インク層が微
細多孔質形成樹脂と熱溶融性インク成分からなり、該熱
溶融性インク成分中に、モノグリセライドを主体とする
グリセリン脂肪酸エステル及び／又はソルビタン脂肪酸
エステルを含有し、上記脂肪酸の炭素数が20以上である
ことを特徴とする熱転写記録媒体、（２）インク層が粗
大多孔質断面分枝状樹脂構造と熱溶融性インクから主と
してなる第１インク層、微細多孔質樹脂構造と熱溶融性
インクから主としてなる第２インク層を順次設けてな
り、該分枝状樹脂構造が部分的に微細多孔質構造及び支
持体と連結している前記（１）記載の熱転写記録媒体で
ある。

次に本発明を図面に基づいて説明する。

第１図及び第２図は本発明に係る熱転写記録媒体の構
成例の一部を略示する断面図である。

支持体１は従来より公知の耐熱性を有する材料、例と
してポリエステル、ポリカーボネート、トリアチルセル
ロース、ナイロン、ポリイミド等のプラスチックフィル
ム、セロハン、硫酸紙、コンデンサー紙等が使用でき
る。基材の厚さは熱感度、機械的強度を考慮して２〜15
μｍ程度であることが望ましい。又耐熱性基材のサーマ
ルヘッドと接触する表面にシリコーン樹脂、フッ素樹
脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、
メラミン樹脂、ニトロセルロース等からなる耐熱保護層
を設けることにより基材の耐熱性を更に向上せしめるこ
ともできる。

本発明の熱溶融性インク２は着色剤及びワックス類を
主成分とし、必要により他の添加剤が加えられて構成さ
れるが、ワックスとして、モノグリセライドを主体とす
るグリセリン脂肪酸エステル及び／又はソルビタン脂肪
酸エステルのうち脂肪酸の炭素数が20以上のものが使用
されることが特徴的である。炭素数20以上の脂肪酸とし
て（カッコ内は炭素数）、アラキン酸（20）、ヘンエイ
コハク酸（21）、ベヘン酸（22）、トリコサン酸（2
3）、リグノセリン酸（24）、ペンタコサン酸（25）、
セロテン酸（26）、オクタコサン酸（28）、モルタン酸
（29）等の直鎖飽和脂肪酸、エルカ酸（22）等の不飽和
脂肪酸があげられる。

直鎖飽和脂肪酸、中でもベヘン酸のモノグリセライド
及び／又はソルビタンエステルは本発明の効果を具現す
る上で特に有効である。脂肪酸の炭素数が19以下のグリ
セリン脂肪酸エステル、及び／又はソルビタン脂肪酸エ
ステルの使用は、炭素数減少に伴う融点の低下により印
字時の地汚れ、又ブロッキングを誘発し易く好ましくな
い。

上述の脂肪酸エステルは単独あるいは２種以上の混合
物として用いられ、その熱溶融性インク中の使用割合は
15〜95％より好ましくは20〜90重量％の範囲になる量で
ある。

又、熱溶融性インク２中のワックス類は上記脂肪酸エ
ステル類のみに限定されるものではなく、他のワックス
類との併用が可能である。他のワックス類の例としてミ
ツロウ、カルナバワックス、鯨ロウ、木ロウ、キャンデ
リラワックス、ヌカロウ、モンタンワックス等の天然ワ
ックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワ
ックス、酸化ワックス、オゾケライト、セレシン、エス
テルワックス等が挙げられる。他にマルガリン酸、ラウ
リン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、
フロメン酸、ベヘン酸等の高級脂肪酸、ステアリルアル
コール、ベヘニルアルコール等の高級アルコール、ステ
アリンアミド、オレインアミド等のアミド類が挙げられ
る。

着色剤は従来より公知の顔料及び染料の中から適宜選
択できるが、顔料としてカーボンブラック、フタロシア
ニン系顔料が好ましく用いられ、又染料として直接染
料、酸性染料、塩基性染料、分散性染料、油溶性染料等
が好適に用いられる。

本発明の微細多孔質樹脂構造３及び粗大多孔質断面分
枝状樹脂構造３′の構成物質はガラス転移点が本発明の
熱溶融性インクの融点より高い各種樹脂を用いることが
できる。例として塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビ
ニル共重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリ
カーボネート樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等
が挙げられる。中でも塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体
は本発明の熱溶融性インク２とのマッチング性が良好で
あり、後に述べる微細多孔質体及び粗大多孔質断面分枝
状構造の作成が任意に行うことができ、特に好んで用い
られる。

第２図の第１インク層４、第２インク層５を形成する
には、微細多孔質樹脂構造３及び粗大多孔質断面分枝樹
脂構造３′を構成する樹脂を熱溶融性インク成分とを溶
媒に溶解・分散して塗布液を調整し、これを支持体１あ
るいは第１インク層４上に塗布し乾燥させればよい。基
本的には微細多孔質樹脂構造３と断面分枝状樹脂構造
３′は同様なものであるが、多孔質の密度が大きく異な
る。断面分枝状樹脂構造は熱溶融性インクが大きなドメ
インを形成しており、樹脂がそれをゆるくバインドした
状態となっている。具体的な作成法は塗布液調製時の熱
溶融性インク成分液のゲル化によって行われる。

インク層形成用塗布液を調製する溶媒としては、沸点
約100℃以上、好ましくは約110〜200℃の高沸点溶媒
と、沸点約100℃以下好ましくは約50〜90℃の低沸点溶
媒との混合溶媒を用いるのがよい。この場合、高沸点溶
媒としては、例えばトルエン、キシレン等の芳香族系溶
媒や、ｎ−オクタン、ｎ−デカン、ｎ−ウンデカン等の
飽和炭化水素系溶媒、あるいはそれらの混合物等が挙げ
られ、一方、低沸点溶媒としては、例えばアセトン、メ
チルエチルケトン、テトラヒドロフラン等が挙げられ
る。低沸点溶媒は高分子物質を溶解し得るものであれば
よく、又、高沸点溶媒は高分子物質を必ずしも溶解し得
るものである必要はなく、低沸点溶媒との混合物とした
場合に、高分子物質を析出させないような種類のもので
あればよい。高沸点溶媒と低沸点溶媒の混合割合は、混
合溶媒中、高沸点溶媒が５〜30重量％好ましくは10〜20
重量％の範囲になる量である。

なお、微細多孔質樹脂構造３及び分枝状樹脂構造３′
の作成にあたり、上記の混合溶媒を用いる方法と発泡剤
の使用による発泡多孔質体を作成する方法とを併用した
り、或いは後者の“発泡剤の使用による微細多孔質体を
作成する方法”単独が施されてもかまわない。発泡多孔
質体の作成は発泡剤の添加により塗工後加熱により行わ
れる。発泡剤は加熱時に分解し層全体に孔を形成するア
ゾ化合物等が好ましく、例えばアゾジカルボンアミド、
アゾビスイソブチルニトリル、アゾシクロヘキシルニト
リル、ジアゾアミノベンゼン、バリウムアゾジカルボキ
シレート等が挙げられる。又、発泡剤の発泡温度、発泡
効率を制御するために酸化亜鉛、各種ステアリン酸塩、
パルミチン酸塩等の発泡助剤及びDOP等の可塑剤を添加
してもよい。発泡剤の量は特に限定されないが、第１イ
ンク層４及び第２インク層５中の樹脂及び熱溶融性イン
クの固型分総量に対し３〜30重量％程度添加されること
が望ましい。発泡剤の含有率が、上記範囲より少なけれ
ば転写能力をあげるに必要な孔が充分に得られず、逆に
多ければ機械的強度の低下を招き好ましくない。

本発明の第１インク層１及び第２インク層２の厚さは
印字回数等使用状況に応じて適宜設定され得るものであ
る。しかしながら、第１インク層１は本発明の熱転写記
録媒体としてインク供給的な能力を持つことから、その
厚みは熱感度、繰返し印字性も考慮して３〜15μｍとす
ることが望ましい。又、第２インク層２はインク転写量
を均一に制御する能力を持つことからなるべく薄くする
ことが望ましく、具体的には10μｍ以内とすることが好
ましい。

［実施例］ 次に実施例を挙げて本発明を実に詳しく説明する。な
お、ここに記載の部は重量基準である。

実施例１ 厚さ約4.5μｍのポリエステルフィルムの片面にシリ
コン樹脂からなる耐熱保護層を形成して基材とした。イ
ンク層の構成は微細多孔質樹脂構造と熱溶融性インクか
らなる単層とし、熱溶融性インク成分として カーボンブラック 15部 ベヘン酸モノグリセライド 30部 キャンデリラワックス 40部 酸化ポリエチレンワックス 15部 の組成物を用意し、これに層構成成分に対し40重量％の
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を添加混合した後、こ
の混合物をトルエン／メチルエチルケトン混合溶媒（重
量比50/50）に分散した液を基材上に塗布、乾燥して15
μｍのインク層を形成し、熱転写記録媒体を得た。

実施例２ 実施例１の熱溶融性インク成分中のベヘン酸モノグリ
セライドの代りにソルビタンモノベヘネートとした以外
は実施例１と同様に熱転写記録媒体をつくった。

実施例３ 実施例２において、ソルビタンモノベヘネートをモン
タン酸モノグリセライドに代えた以外は実施例２と同様
にして熱転写記録媒体を得た。

実施例４ 実施例２においてソルビタンモノベヘネートをソルビ
タンモノモンタネートに代えた以外は実施例２と同様に
して熱転写記録媒体を得た。

実施例５ 実施例１の熱溶融性インク成分に層構成成分に対し20
重量％の塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を添加混合し
た後、この混合物をトルエン／メチルエチルケトン混合
溶媒（重量比50/50）に分散した液を基材上に塗布、乾
燥して約10μｍ厚の第１インク層を形成した。

次いで前記第１インク層と同じ分散液（但し、塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合体の量をインク成分に対して40
重量％とした）を第１インク層に約５μｍ厚に塗工して
第２インク層を形成し、熱転写記録媒体を得た。

実施例６ 実施例３の熱溶融性インク成分中のベヘン酸モノグリ
セラライドの代りに、ソルビタンモノベヘネートとした
以外は実施例３と同様にして熱転写記録媒体を得た。

比較例１ 熱溶融性インク成分として カーボンブラック 15部 キャンデリラワックス 60部 酸化ポリエチレンワックス 25部 を用い、実施例１と同様にして単層のインク層を有する
熱転写記録媒体を得た。

比較例２ 比較例１の熱溶融性インク成分を用い、実施例５と同
様にして10μｍの第１インク層、その第１インク層上に
５μｍの第２インク層を持つ熱転写記録媒体を得た。

比較例３ 実施例１の熱溶融性インク成分中のベヘン酸モノグリ
セライドの代りにステアリン酸モノグリセライドとした
以外は実施例１と同様にして15μｍの単層のインク層を
持つ熱転写記録媒体を得た。

これら９種の熱転写記録媒体をラインプリンターに装
着し、熱転写記録媒体の同じ位置を４回繰返して印字し
て、各回の濃度をマクベス社製反射濃度計（RD−914）
で測定した。

［印字条件］ サーマルヘッド：ライン薄膜ヘッドタイプ プラテン圧:230gf/cm 被転写紙に対する熱転写記録媒体の剥離角:45゜ 印加エネルギー:20mJ/mm² 印字速度:2インチ/sec 被転写紙：上質紙（ベック平滑度200sec） 各実施例及び比較例に対する各回印字の画像濃度をま
とめて表−１に示した。

表−１にみられるように熱溶融性インク成分中にベヘ
ン酸モノグリセライドを含む実施例１及びソルビタンモ
ノベヘネートを含む実施例２は、比較例１のこれら脂肪
酸エステルを含まないものと比較して画像濃度の低下が
小さい。又炭素数18のステアリン酸を持つステアリン酸
モノグリセライドを使用した比較例３では、画像度の低
下こそ実施例１及び２と同等レベルであったが、印字に
伴う被転写紙の地汚れ、更にブロッキングの発生がおこ
り実用に値しなかった。

又、２層化することで更に画像濃度の低下が減少し
（実施例５）、脂肪酸エステルを含まない比較例２に比
しても優れた結果となった。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の熱転写媒体は熱溶融性イ
ンク成分中に、炭素数が20以上の脂肪酸のモノグリセラ
イドを主体とするグリセリン脂肪酸エステル及び／又は
ソルビタン脂肪酸エステルを含有したことにより繰返し
使用しても高印字濃度を維持することができ、更にイン
ク層を二層構造とすることにより、この効果を一層顕著
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１及び２図は本発明の熱転写記録媒体の層構成を説明
する図で第１図は熱溶融性インク層が単層のもの、第２
図は同インク層が二層構造のものである。 １……基体、２……熱溶融性インク、 ３……微細多孔質樹脂構造、 ３′……粗大多孔質断面分枝状樹脂構造、 ４……第１インク層、５……第２インク層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−133785（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−158087（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−295086（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−268693（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−62789（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−57284（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41M 5/38 - 5/40

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持体上に、熱転写インク層を設けてなる
   熱転写記録媒体において、該インク層が微細多孔質形成
   樹脂と熱溶融性インク成分からなり、該熱溶融性インク
   成分中に、モノグリセライドを主体とするグリセリン脂
   肪酸エステル及び／又はソルビタン脂肪酸エステルを含
   有し、上記脂肪酸の炭素数が20以上であることを特徴と
   する熱転写記録媒体。
2. 【請求項２】インク層が粗大多孔質断面分枝状樹脂構造
   と熱溶融性インクから主としてなる第１インク層、微細
   多孔質樹脂構造と熱溶融性インクから主としてなる第２
   インク層を順次設けてなり、該分枝状樹脂構造が部分的
   に微細多孔質構造及び支持体と連結していることを特徴
   とする請求項（１）記載の熱転写記録媒体。