JP3245626B2 - 熱転写記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱転写記録媒体に関し、
詳しくは、特に多数回熱転写印字用に好適な熱転写記録
媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンター、ファクシミリ等の記録装置
において熱転写記録方式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従来の熱転写記
録媒体は、支持体上に一層からなる熱転写性インク層
（熱溶融性インク層）が設けられているものが一般的で
ある。従って、１回の使用でインク層の加熱部分が全て
転写して繰り返し使用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、繰り返し使用可能な熱転
写記録媒体の出現が求められ、現在までに、各種タイプ
の複数回印字用の熱転写記録媒体が提案されるようにな
ってきている。

【０００３】その幾つかをあげると、（１）特開昭５４
−６８２５３号公報、特開昭５５−１０５５７９号公報
などに開示されているような、支持体上に微細多孔質イ
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、（２）特開昭６０−１３５２９４号、特開
昭６０−４０２９３号などの公報に開示されているよう
な、支持体上のインク層の上に多孔質形成膜を設け、イ
ンク流出量を制御したもの、さらに（３）特開昭６０−
１２７１９１号公報、特開昭６０−１２７１９２号公報
などに開示されているような、複数の接着層を介して複
数のインク層を設け、少しずつインク層をはがして転写
に供するようにしたもの、等が提案されている。

【０００４】しかしながら、前記（１）の熱転写記録媒
体は繰り返し使用に伴いインク浸出が困難となり印字濃
度が急激に低下するという欠点がある。前記（２）の熱
転写記録媒体は印字濃度を高めるために多孔質形成膜の
孔径を大きくすると機械的強度が低下し、インク層の剥
れが生じるという欠点がある。また、前記（３）の熱転
写記録媒体は印字ごとに熱溶融性インクの転写量が一定
しないという欠点がある。

【０００５】これらに加えて、これまでの熱転写記録媒
体のほとんどは、ワードプロセッサー等の記録装置に用
いられ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
媒体と受容紙＝転写紙（被記録紙）との加熱後の剥離時
間が長いものにおいてはインク層の剥れが生じたり、画
像濃度の低下が早目に起こりやすいという欠点が指摘さ
れていた。

【０００６】更に、前記（１）及び（２）の熱転写記録
媒体では、特開昭６３−１３７８９１号公報に開示され
ているように、支持体とインク層との間に熱軟化性樹脂
による中間接着層を設け、インク層はがれを防止した例
も提案されている。だが、そうした熱転写記録媒体が使
用された場合には、中間接着層による熱ロスが大きく、
加えて、一般的にインク塗工膜厚がワンタイムリボンよ
り厚くなる傾向がある。このため、多数回熱転写記録媒
体においては熱感度の低下が著しく、それだけインク浸
出量を減少させるか、印加エネルギーを大きくする必要
があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的
は、繰り返し熱転写印字を行なっても高印字濃度を維持
し、しかも濃度低下の少ない熱転写記録媒体を提供する
ものである。本発明の第２の目的は、多数回にわたって
良好な細線再現性が得られることを可能とした熱転写記
録媒体を提供するものである。本発明の第３の目的は、
多数回印字における地汚れや印字後の圧力転写による地
汚れ（地汚れゴースト）を防止した熱転写記録媒体を提
供するものである。本発明の第４の目的は、多数回印字
における剥離音（印字後に熱転写記録媒体と受容紙とが
離される時に発生する音）を減少させた熱転写記録媒体
を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は支持体上に熱溶
融性インク層を設けた熱転写記録媒体において、該イン
ク層は熱溶融性インクを主成分とした該支持体側の第１
インク層と、微細多孔質形成樹脂及び熱溶融性粒子を主
成分とした表面側の第２インク層との積層からなり、か
つ、該微細多孔質形成樹脂と該熱溶融性インク及び該熱
溶融性粒子とは互いに他方に対して離型作用を有してい
ることを特徴としている。

【０００９】本発明者らは、多数回印字に好適な熱転写
記録媒体を得るための研究・検討を多方面から行なって
きた結果、インク層を多層構造とし、支持体側の第１イ
ンク層を熱溶融性インクを主成分として形成し、その熱
溶融性インクの流出量を制御ならしめる第２インク層
（表面側インク層）を微細多孔質形成樹脂及び熱溶融性
粒子で形成し、望ましくは更に、微細多孔質形成樹脂か
ら熱溶融性粒子及び熱溶融性インクの４０℃における剥
離強度を０．５〜２．０ｇｆ／ｃｍとすることで、イン
ク層の全転写が防止できることを見出した。そして、こ
れらは、微細多孔質形成樹脂と熱溶融性粒子及び熱溶融
性インクとが他方に対して離型作用を付与せしめるによ
りなし得ることを確かめた。本発明はこれに基づいてな
されたものである。

【００１０】以下に本発明を更に詳細に説明する。本発
明の熱転写記録媒体は、既述のとおり、微細多孔質形成
樹脂と熱溶融性粒子及び熱溶融性インクとの間に離型作
用を有していることが必要である。本発明において、離
型作用を付与せしめる離型作用付与剤は、熱溶融性粒子
及び熱溶融性インクの方にあってもよいが、好ましく
は、微細多孔質形成樹脂の方に付与せしめるのが印字画
像の定着性の点で望ましい。さらに、熱溶融性粒子をワ
ックス粒子とするのが特にこの離型作用を効率的にする
点で好ましい。これは前記離型性付与剤がワックス粒子
界面に存在するように形成できるからである。多孔を形
成する粗粒径のワックス粒子が採用されれば離型性付与
剤の効果は一層引き上げられるようになる。

【００１１】ここで好適に用いられる離型性付与剤とし
ては、常温で固体の変性シリコーン樹脂、シリコーン樹
脂、シリコン変性アクリル樹脂、変性フッ素樹脂、フッ
素変性アクリル樹脂等が用いられる。これらは微細多孔
質形成樹脂と混合して用いられる。これらのうち、ポリ
オルガノジメチルシロキサンユニットをグラフト化した
アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル及びその共
重合体が最も効果的である。この離型性付与剤の添加量
は、微細多孔質形成樹脂１００重量部に対して１〜１０
重量部より好ましくは２〜７重量部が適当である。これ
より少ないと添加の効果が得られにくく、逆に、これよ
り多いとインク層表面の滑性が高まり印字中の走行不良
を起こしやすくなる。

【００１２】こうした構成をとることによって前記４０
℃における剥離強度を０．５〜２．０ｇｆ／ｃｍとする
のが可能となる。一方、受容紙と熱溶融性粒子、熱溶融
性インクの接着強度及び支持体と熱溶融性インクの接着
強度は通常４０℃において５〜５０ｇｆ／ｃｍと大過剰
の強度となる。従って、熱転写時の凝集破壊が殊に第２
インク層内で発生することによって熱溶融性インクの全
転写が防止でき多数回印字が可能となる。

【００１３】なお、前記４０℃における剥離強度の測定
方法について説明を加えれば次のとおりである。まず、
予め第２インク層と受容紙（例えば日紡社製のピーチコ
ート紙）とを密着し、１ｋｇ／ｃｍ²、１００℃のホッ
トスタンプにより加圧熱融着せしめ、図１に示したよう
なテンシロン引っ張り試験機（例えばミネベア社製のＴ
ＣＭ−２００ＣＲ型）により４０℃雰囲気下で測定す
る。

【００１４】図１において、１は熱転写記録媒体であ
り、２はピーチコート紙であり、ピーチコート紙２の接
着面は第２インク層１０４と相対している。１０２ｂは
支持体層である。３は補強板であり、この場合厚いステ
ンレス鋼板を用いた。４は固定具である。測定方法はピ
ーチコート紙２で熱融着させた熱転写記録媒体１を一定
の速度で剥離させ、その状態を観察した。なお測定条件
は次の通りである。 剥離角度：１８０℃ 剥離速度：５０ｍｍ／ｍｉｎ 試験片の巾：１０ｍｍ 試験環境温度：４０℃・ドライ ここで、剥離強度とは、インク層１０４のみがピーチコ
ート２側に残り剥がされていく際に、剥がしている時に
加わる力のことを言う。

【００１５】かかる構成によって本発明の目的が達成で
きるが、前記した地汚れ、ゴーストが防止できる理由と
して、この軽剥離による余分なインクの毛ば立ちが防止
でき、結果として、効果が得られるものと考えられる。

【００１６】第２インク層の剥離強度は上述のようにし
て制御されるが、さらにこれを詳しく説明するために、
それぞれの構成材料について述べる。

【００１７】熱溶融性粒子としては、常温での硬度が高
くかつ溶融粘度の低い物質が好適である。硬度として
は、２２℃における針入度が３以下であり、溶融粘度が
低いという観点よりワックス状の物質が好ましい。それ
らの具体例としては、カルナウバワックス、キャンデリ
ラワックス、ライスワックス、カスターワックス、モン
タンワックス等の１種又は２種以上を適宜混合して用い
る。中でも、カルナウバワックスの使用が望ましい。こ
うした熱溶融性粒子の平均粒径は、例えば堀場製作所社
製の粒度分布測定器（ＬＡ−７００、屈折率１．２）に
おける値が３．５〜７．５μｍの範囲にあるものが好ま
しい。

【００１８】微細多孔質形成樹脂としては、ガラス転移
点が６５℃以上の各種樹脂を用いることができる。具体
的には、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、セルロー
ス系樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂等が挙げられ
る。

【００１９】実際に第２インク層を形成するには、微細
多孔質形成樹脂と剥離作用付与剤とを適当な溶剤に予め
溶解ないし分散させ混合しておき、これに熱溶融性粒子
（水分散液又は乳化分散液）を添加混合した後、第１イ
ンク層上に塗布し、熱溶融性粒子の融点近傍の温度で乾
燥すればよい。

【００２０】熱溶融性粒子の微細多孔質形成樹脂と離型
作用付与剤との混合液への添加は、それに先立って、熱
溶融性粒子を水中で微分散又は乳化分散させておくのが
望ましい。そして、この熱溶融性粒子は、水中での分散
で真球とするより非球形即ち扁平状となるようにされる
のが好ましい。その理由は第２インク層を形成せしめる
ときの絶対厚より熱溶融性粒子が大巾に突起しないた
め、及び微細多孔質形成樹脂の最終的な孔径が適度に大
きくとれるためである。

【００２１】多数回印字時の熱溶融性インクの貫通孔
は、実際には、熱溶融性粒子を流出せしめることで形成
される。第２インク層表面に露出しているその貫通孔
は、微細多孔質形成樹脂との関係で前記第２インク層表
面の面積比において５０〜７０％とするのが細線再現
性、多数回印字性に優れている。その面積比とするに
は、それぞれ微細多孔質形成樹脂：熱溶融性粒子＝３
０：７０〜５０：５０（重量比）とすることで達成され
る。熱溶融性粒子が７０重量％以上ではインク層全転写
（熱溶融性インクの全転写）が生じやすく、逆に、５０
重量％以上では細線再現性の低下、画像濃度の低下がみ
られるようになる。

【００２２】第２インク層の絶対厚は、熱溶融性粒子の
平均粒径の１／２５〜１／３５とするのが好ましい。１
／２５以下では画像濃度の低下、１／３５以上ではイン
ク層全転写が時として発生しやすくなることが見受けら
れる。

【００２３】続いて、支持体及び熱溶融性インク層（第
１インク層）について説明する。

【００２４】本発明に用いられる支持体（基材）として
は、従来より公知の耐熱性を有する材料、例えばポリエ
ステル、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、
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２〜１５μｍ程度
であることが望ましい。また、耐熱性基材のサーマルヘ
ッドと接触する表面にはシリコーン樹脂、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。

【００２５】熱溶融性インク層には、従来公知のものが
使用でき、単層又は複数層積して形成されても良い。熱
溶融性インク層の主成分としては、着色剤、ベヒクル成
分としてのワックス類及び適度な支持体との密着力を付
与せしめるためのバインダーを混合して形成される。

【００２６】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、顔料としてはカーボンブラッ
ク、フタロシアニン系顔料が好ましく用いられ、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。

【００２７】ベヒクル成分としてミツロウ、カルナバウ
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、ポリエチレンワックス、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、ベヘニン酸
等の高級脂肪酸、ステアリルアルコール、べヘニルアル
コール等の高級アルコール、ペンタエリスリトール、グ
リセリン、ソルビタンの脂肪酸エステル等のエステル
類、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。

【００２８】バインダー成分としては、各種エラストマ
ー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチル
アクリレート共重合等の柔軟剤が上げられる。

【００２９】これらの第１インク層と第２インク層との
膜厚比としては、第２インク層厚が第１インク層厚の１
／２０〜１／７０とするのが好ましい。１／２０以下で
は充分な多数回印字性が得られないし、また１／７０以
上では本発明の剥離強度としても、あらゆる印字条件下
でのインク層全転写をカバーする事が不可能となるおそ
れがある。

【００３０】

【実施例】次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説
明する。なお、実施例に記載の各成分は重量部又は重量
％である。

【００３１】実施例１ 〔塗布液１−１〕 カーボンブラック １６部 キャンデリラワックス（ｍｐ７０℃） ２４部 パラフィンワックス１５５°Ｆ（ｍｐ＝６９℃） ５０部 エチレン−酢酸ビニル共重合体 １０部 （メルトフローレート１２００ｇ／１０ｍｉｎ、酢酸ビニル含量２８％） からなる成分をサンドミルベッセルに充填後、温度を１
１０℃に保ち分散を行ない、熱溶融性インク成分を得
た。このインク成分の１１０℃における溶融粘度は４９
００ｃｐｓであった。 〔塗布液２−１〕 塩ビ−酢ビ共重合体 ２部 シリコン変性アクリル樹脂 １部 （２０％トルエン溶液） キャンデリラワックス／カルナウバワックス（３０／７０）水分散物 （３０％、平均粒径約４．３μｍ） ８部 メチルエチルケトン ８９部 を混合し塩ビ−酢ビ共重合体を溶解後、撹拌し塗布液２
−１を得た。続いて、厚さ約５．５μｍのＰＥＴフィル
ムの片面に耐熱処理を施した基材上に、塗布液１−１を
ホットメルトコーティングにより塗工し約６．５ｇ／ｍ
²の第１インク層を形成し、更にこの上に、塗布液２−
１をバーコーダーにより約０．２ｇ／ｍ²塗工して第２
インク層を積層し、熱転写記録媒体を得た。

【００３２】実施例２ 前記〔塗布液１−１〕の代わりに カーボンブラック １５部 カスターワックス（ｍｐ８０℃） １５部 パラフィンワックス１５５°Ｆ（ｍｐ＝６９℃） ６８部 エチレン−酢酸ビニル共重合体 ２部 （メルトフローレート ３００ｇ／１０ｍｉｎ） トルエン ５２５部 からなる混合物を熱溶融後冷却し、ボールミル分散して
熱溶融性インク成分とした以外は実施例１と同様にして
熱転写記録媒体を得た。しかる後、バーコーターにより
約７．０ｇ／ｍ²の塗工量とした。

【００３３】実施例３ 前記〔塗布液２−１〕のワックス水分散物をカルナウバ
ワックス水分散物（３０％、平均粒径約６．２μｍ）に
代えた以外は実施例１同様の熱転写記録媒体を得た。

【００３４】実施例４ 前記〔塗布液１−１〕のうちキャンデリラワックスを１
４部、エチレン−酢酸ビニル共重合体を５部とし、１１
０℃で分散後、この分散物２０部を破砕した後、これに
メチルエチルケトン／トルエン混合溶媒８０部を添加
し、加温溶解後冷却して２３℃下にて分散を行ない塗布
液を得た。この塗布液を実施例２と同様にしてバーコー
ダーにより塗工し約６．０ｇ／ｍ²のインク層を積層し
た。更に、第２インク層を実施例３同様塗工し熱転写記
録媒体を得た。

【００３５】比較例１及び２ 実施例１における第２インク層の塗工量をそれぞれ約
０．０５ｇ／ｍ²、約０．４０ｇ／ｍ²とした以外は同様
にして熱転写記録媒体をつくった。

【００３６】比較例３ 実施例１における第２インク層のシリコン変性アクリル
樹脂を除去した以外は同様にして熱転写記録媒体をつく
った。

【００３７】比較例４ 実施例３におけるカルナウバワックス水分散物として、
同固形分で平均粒径約０．２７μｍのエマルジョンを用
いた以外は同様にして熱転写記録媒体をつくった。

【００３８】これら８種の熱転写記録媒体をラインサー
マルヘッドに装着し、以下の条件で同１ヶ所を５回印字
した。 ［印字条件］ サーマルヘッド：ライン薄膜ヘッドタイプ（８ｄｏｔ／
ｍｉｎ） プラテン圧：３３０ｇｆ／ｃｍ 熱転写記録媒体の剥離角：４５°（被転写紙に対して） 印字エネルギー：１８ｍｊ／ｍｍ² 印字速度：４インチ／ｓｅｃ 被転写紙：コート紙（ベック平滑度４５０ｓｅｃ） 結果は表１に示したとおりであった。

【表１】

【００３９】

【発明の効果】実施例の記載から明らかなように、本発
明の熱転写記録媒体は熱感度すなわちバーコードの再現
性に優れ、複数回の印字においても高濃度の画像が得ら
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】テンション引っ張り圧縮試験器により熱転写記
録媒体の剥離状況を調べている状態の概略図である。

【符号の説明】

１ 熱転写記録媒体 ２ ピーチコート紙 ３ 補強板 ４ 固定具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−290797（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−189189（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−295080（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−128989（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−63191（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−108089（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−61591（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41M 5/38 - 5/40

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体上に熱溶融性インク層を設けた熱
   転写記録媒体において、該インク層は熱溶融性インクを
   主成分とした該支持体側の第１インク層と、微細多孔質
   形成樹脂及び熱溶融性粒子を主成分とした表面側の第２
   インク層との積層からなり、かつ、該微細多孔質形成樹
   脂と該熱溶融性インク及び該熱溶融性粒子とは互いに他
   方に対して離型作用を有し、前記の熱溶融性インク及び
   熱溶融性粒子の微細多孔質形成樹脂からの剥離強度が４
   ０℃において０．５〜２．０ｇｆ／ｃｍであることを特
   徴とする熱転写記録媒体。
2. 【請求項２】 前記第２インク層の表面は微細多孔質形
   成樹脂の貫通孔による開孔が全体の５０〜７０％占めて
   なる請求項１記載の熱転写記録媒体。
3. 【請求項３】 前記熱溶融性粒子が、平均粒径３．５〜
   ７．５μｍのワックスからなる請求項１記載の熱転写記
   録媒体。
4. 【請求項４】 前記熱溶融性粒子はカルナウバワックス
   を主成分とし、かつ、２２℃における針入度が３以下の
   ものである請求項１又は３記載の熱転写記録媒体。
5. 【請求項５】 前記微細多孔質形成樹脂はガラス転移温
   度６５℃以上で、かつ、ポリオルガノジメチルシロキサ
   ンユニットをグラフト化したアクリル酸エステル、メタ
   クリル酸エステル及び／又はその共重合体により離型作
   用が施されている請求項１記載の熱転写記録媒体。
6. 【請求項６】 前記第２インク層の膜厚は第１インク層
   の膜厚の１／２０〜１／７０である請求項１記載の熱転
   写記録媒体。