JPH11170705A

JPH11170705A - 感熱転写記録材料

Info

Publication number: JPH11170705A
Application number: JP9339990A
Authority: JP
Inventors: Naoya Imamura; 直也今村
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1997-12-10
Filing date: 1997-12-10
Publication date: 1999-06-29

Abstract

(57)【要約】【課題】熱転写層の吸湿性を制御して、記録感度の環
境依存性を低減することが可能な感熱転写記録材料を提
供する。【解決手段】３０〜７０重量部の顔料と２５〜６０重
量部の軟化点が４０℃〜１５０℃の有機高分子重合体を
含み、膜厚が０．２μｍから１．０μｍの範囲にある実
質的に透明な感熱インキ層を有し、該感熱インキ層中の
顔料の７０％以上の粒径が１．０μｍ以下であり、かつ
転写画像の光学反射濃度が白色支持体上で少くとも１．
０以上ある感熱転写記録材料であって、該有機高分子重
合体が（Ａ）アルコール可溶性有機高分子重合体と
（Ｂ）非アルコール可溶性有機高分子重合体の組み合わ
せからなり、（Ａ）：（Ｂ）の重量比が９４：６から７
０：３０である感熱転写記録材料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はサーマルヘッドプリ
ンターで、顔料を含有する感熱インキ層を受像シート材
料上に熱転写し、画像などを形成するための感熱転写記
録材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、サーマルヘッドプリンターを使用
し、カラー画像を形成する感熱転写記録方式としては、
昇華型染料転写方式と熱溶融型転写方式が知られてい
る。

【０００３】昇華型染料転写方式は、昇華型染料と結合
剤とからなる転写層を支持体上に設けた転写シートを受
像シートと重ね、転写シートの支持体の裏側からサーマ
ルヘッドにより画像様に熱を与え、昇華型染料を昇華さ
せて受像シートに転写し、受像シート上に画像を形成す
る方式である。イエロー、マゼンタ、シアンよりなる転
写シートを使用することにより、カラー画像を形成する
ことも出来る。

【０００４】しかしながら、昇華型染料転写方式は以下
の欠点を有している。（１）画像の階調表現が主として濃度階調（染料の昇華
量を制御）を利用するもので有り、写真に類似する諧調
を好む民生用の一部の目的には適しているが、例えば面
積階調のみで階調表現をしている印刷分野で使用されて
いるカラープルーフ用等には適していない。（２）画像形成が染料の昇華を利用しているため、出来
上がり画像のエッジシャープネスが不満足であり、又太
線に比べ細線のベタ濃度が薄くなる。これらは文字画像
の品質に関して重大な欠点となる。（３）画像の耐久性が劣るので、耐熱性や耐光性を要求
する分野への展開が限定されている。（４）感熱記録感度が熱溶融型転写方式に比べ低いた
め、将来期待されている高解像力サーマルヘッドを用い
る高速記録材料としては適していない。（５）熱溶融型転写材料に比べ感材が高価である。

【０００５】一方、熱溶融型転写方式は、支持体上に顔
料や染料などの色材とワックスなどの結合剤とからなる
熱溶融性の転写層を設けた転写シートを受像シートと重
ね、転写シートの支持体の裏側からサーマルヘッドによ
り画像様に熱を与え、転写層を溶融して受像シート像に
融着させて画像を形成させる方式である。

【０００６】熱溶融型転写方式は昇華型染料転写方式に
比べて、（１）感熱感度が高い、（２）材料が安価であ
る、（３）画像の耐光性が優れている、等の利点を有し
ているものの、下記の欠点を有している。

【０００７】すなわち、熱溶融転写方式の最大の欠点の
１つは、昇華型染料転写方式に比べカラー画像の品質が
劣ることに有る。これは、この方式が本来濃度階調によ
る階調再現ではなく、２値記録であることによる。勿
論、この２値記録性を改善し、熱溶融転写方式において
多階調のカラー画像を形成することを目的に濃度階調を
達成するためのインキ転写層の提案が種々なされてき
た。しかしながら、これらの考え方の基本は、サーマル
ヘッドによる加熱でインキ層の結合剤が溶融して粘度が
低下する結果受像シートへの粘着力が増加して転写する
特性を利用し、サーマルヘッドの昇温を制御してインキ
層内部の凝集破壊を制御し、熱転写記録のガンマ特性を
軟調化することに有る。それ故、熱溶融転写方式は昇華
染料転写方式に比べ、多階調性の点において劣ることに
なる。また、一般に細線などの画像濃度の再現性も劣る
問題点を生じることになる。

【０００８】また、熱溶融型転写方式は、通常低融点の
結晶性ワックスをインキ層の結合剤として用いるため、
記録体中の熱印字の際のニジミにより、解像力の低下、
あるいは転写定着画像の強度が弱いなどの問題点を有し
ている。更には、結晶性ワックス類は結晶相の光散乱に
より透明な画像を得難いという欠点を有している。この
ことはイエロー、マゼンタ、シアンなどの重なりとして
のカラー画像を形成する場合には大きな欠点となる。更
に透明性を劣化させる要因としてはインキ層総量に対す
る顔料比率にも関係が有り、特公昭６３−６５０２９号
明細書に述べられているごとく、通常、着色剤はインキ
層の総量に対して２０重量部以下で用いられ、これ以上
で使用される場合は透明性が低下する。

【０００９】熱溶融転写方式のカラー画像の色再現を改
良するために、種々の提案がなされてきた。例えば特開
昭６１−２４４５９２（特公平５−１３０７２）号明細
書中には、連続階調性を維持した上で透明性、定着画像
強度、等を改良する目的で、少く共５０重量％以上の非
晶質ポリマーと離型性物質と着色剤（染料や顔料）より
なる感熱インキ層の提案がなされている。該公報におい
ては、先づ透明性に関しては、非晶質ポリマーが５０重
量％以下では、感熱インキ材料の透明性が著しく悪化
し、良好なカラー再現性が得られない。特に良好な透明
性を示すには７０重量％が必要であると述べられてい
る。また、感熱インキ層の膜厚に関しては０．５μｍか
ら５０μｍ、通常は１μｍから２０μｍが好ましいと述
べられている。

【００１０】しかしながら、特にプルーフ用途などのカ
ラー画像形成に関してはシアン、マゼンタ、イエローは
反射濃度が１．４前後必要であり、特にブラックに関し
ては１．７前後必要であるにもかかわらず該明細書中に
は１μｍ以下の顔料系インキ層膜厚で透明性を維持した
上で、どれだけの濃度が得られるかの記載は全くない。
更に、実施例においても通常のワックス系とほとんど同
じくインキ層の膜厚は３μｍ前後である。すなわち該明
細書においては、顔料の透明性を維持した上で、１．０
μｍ以下の膜厚で、光学的反射濃度が少く共１．０以上
にするための技術的開示は何等なされていない。

【００１１】一方、サーマルヘッドプリンターの技術的
進歩は著しい。サーマルヘッドそのものの高解像力化の
みならず面積階調のみで多階調記録を可能にする印字方
式としては特開平４−１９１６３号、特開平５−１５５
０５７号明細書に記載の副走査分割方式や、「電子写真
学会年次大会 1992/7/6 予稿集」に記載の熱集中型方式
などが提案されている。

【００１２】感熱転写方式において２値記録の面積階調
のみで高多階調性のカラー画像を得るための要因として
は、材料サイドからは下記の特性が重要である。（１）各色共所定の画像濃度が有ること。（２）材料サイドとして高解像力であること。（３）線あるいは点の画像のエッジシャープネスが良
好であること。（４）画素面積の大小に関係なく線あるいは点の濃度
が均一なこと。（５）各々の転写インキ層の透明性が良好であるこ
と。（６）高感度であること。（７）形成された画像強度が強いこと。（８）色再現性が良好なこと。

【００１３】仮に、面積階調のみの顔料転写方式で上記
の要因を従来より大巾に向上し、多階調高品質カラー画
像やモノクロ画像が達成されるならば、民生用のみなら
ず印刷分野におけるカラープルーフ、版下原稿、あるい
は顔料の耐久性を活かして、カード分野や屋外ディスプ
レー分野やメーターディスプレー分野などへの展開も可
能になる。

【００１４】しかしながら、従来の熱溶融転写方式の感
材側からの技術開発は、主としてインキ層の低ガンマ特
性化であったり、前記要因の独立項目としての改良であ
り、面積階調のみによる多階調記録方式に適した感熱転
写材料はどうあるべきかという提案及び解決手段はなさ
れていない。

【００１５】また、これらの熱溶融型転写方式に使用さ
れる感熱転写記録材料として、様々な環境における吸湿
性が寄与する記録感度の環境依存性の問題がある。この
吸湿性が寄与する記録感度の環境依存性を改良するため
の手段の１つとして、感熱インキ層のバインダーの選択
がある。感熱インキ層のバインダーの選択としては、顔
料の分散性、ワックスとの相溶性、熱特性としての融点
（軟化点）等の観点から選択されるのが一般的である
が、いまだ改善の余地があった。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、面積
階調のみによる多階調記録方式に適し、かつ吸湿性の制
御ができ、記録感度の環境依存性を低減できる感熱転写
記録材料を提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記した目的は、３０〜
７０重量部の顔料と２５〜６０重量部の軟化点が４０℃
〜１５０℃の有機高分子重合体を含み、膜厚が０．２μ
ｍから１．０μｍの範囲に有る実質的に透明な感熱イン
キ層を有し、該感熱インキ層中の顔料の７０％以上の粒
径が１．０μｍ以下であり、かつ転写画像の光学反射濃
度が白色支持体上で少くとも１．０以上ある感熱転写記
録材料において、該有機高分子重合体が（Ａ）アルコー
ル可溶性有機高分子重合体と（Ｂ）非アルコール可溶性
有機高分子重合体の組み合わせからなり、（Ａ）：
（Ｂ）の重量比が９４：６から７０：３０であることを
特徴とする感熱転写記録材料によって達成された。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられる４０〜１５０℃の軟化点を有する有
機高分子重合体としては、アルコール可容性有機高分子
重合体及び非アルコール有機高分子重合体が挙げられ
る。

【００１９】本発明に用いられるアルコール可容性有機
高分子重合体としては、ポリビニルブチラール、ポリビ
ニルアセタール、ポリビニルホルマール、ポリアクリル
アミド、ポリアミド、ポリアミド酸、ポリビニルピロリ
ドン、フェノール樹脂、ヒドロキシプロピルセルロース
等のセルロース類、ポリアルキレンオキシド、ポリビニ
ルアルコール、ポリヒドロキシアルキルアクリレート、
ポリヒドロキシアルキルメタリレート等が挙げられ、好
ましくは、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセター
ルが挙げられる。

【００２０】本発明に用いられる非アルコール可容性有
機高分子重合体としては、アクリル樹脂、メタクリル樹
脂、ポリスチレン、ポリエステル類、エチレン−酢ビ共
重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、
エチレン−アクリル樹脂共重合体、ポリウレタン等が挙
げられ、好ましくは、アクリル樹脂、メタクリル樹脂が
挙げられ、好ましくはアクリル樹脂、メタクリル樹脂で
ある。

【００２１】本発明において、アルコール可容性有機高
分子重合体及び非アルコール有機高分子重合体の軟化点
は４０℃〜１５０℃の範囲で選ばれるべきである。１５
０℃を越えると熱記録感度が低く、他方５０℃未満では
感熱インキ層の耐接着性が劣る。

【００２２】本発明において、アルコール可容性有機高
分子重合体と非アルコール可容性有機高分子重合体との
重量比は、９４：６から７０：３０であり、好ましく
は、９０：１０から７５：２５である。アルコール可容
性有機高分子重合体の重量を１としたときの、非アルコ
ール可容性有機高分子重合体の重量が６／９４未満であ
ると、インキ層の吸湿性が高くなり、感度の温湿度依存
性が悪化する等の弊害が起こり、また、アルコール可容
性有機高分子重合体の重量を１としたときの、非アルコ
ール可容性有機高分子重合体の重量が３０／７０を超え
ると、インキに水分が混入したときの顔料分散性が悪化
し、グラビヤ印刷等での製造適性が低下する等の弊害が
起こり、いずれも好ましくない。

【００２３】本発明に用いられる支持体としては、従来
の溶融転写や昇華転写用支持体として公知の種々の支持
体が使用されるが、通常のサーマルヘッド転写感材と同
様に厚み５μｍ前後の裏面に離型処理をほどこしたポリ
エステルフィルムが特に好ましい。

【００２４】本発明に用いられる感熱インキ層に含まれ
る顔料としては、種々の公知の顔料が使用でき、例えば
カーボンブラック、アゾ系、フタロシアニン系、キナク
リドン系、チオインジゴ系、アンスラキノン系、イソイ
ンドリン系などの顔料が挙げられる。これらは２種以上
組み合わせて使用することも可能であり、又色相調整の
ため公知の染料を添加しても良い。

【００２５】本発明において、感熱インキ層には、熱印
字の際の感熱インキ層の支持体からの離型性及び熱感度
向上の観点から種々の離型剤や軟化剤を感熱インキ層総
量に対して１重量％から２０重量％の範囲で加えること
も可能である。具体的には、例えばパルミチン酸、ステ
アリン酸等の高級脂肪酸、ステアリン酸亜鉛の如き脂肪
酸金属塩類、脂肪酸エステル類もしくはその部分ケン化
物、脂肪酸アミド類等の脂肪酸誘導体、高級アルコール
類、多価アルコール類のエテル等誘導体、パラフインワ
ックス、カルナバワックス、モンタンワックス、ミツロ
ウ、木ロウ、キヤンデリラワックス等のワックス類、粘
度平均分子量が約１，０００から約１０，０００程度の
低分子量ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン
等のポリオレフイン類、或いはオレフイン、α−オレフ
イン類と無水マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸等
の有機酸、酢酸ビニル等との低分子量共重合体、低分子
量酸化ポリオレフイン、ハロゲン化ポリオレフイン類、
ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート等
長鎖アルキル側鎖を有するメタクリル酸エステル、アク
リル酸エステル又はパーフロロ基を有するアクリル酸エ
ステル、メタクリル酸エステル類の単独もしくはスチレ
ン類等のビニル系単量体との共重合体、ポリジメチルシ
ロキサン、ポリジフエニルシロキサン等の低分子量シリ
コーンレジン及びシリコーン変性有機物質等、更には長
鎖脂肪族基を有するアンモニウム塩、ピリジニウム塩等
のカチオン性界面活性剤、或いは同様に長鎖脂肪族基を
有するアニオン、ノニオン界面活性剤、パーフロロ系界
面活性剤等、から１種以上選択して用いることができ
る。

【００２６】本発明において、感熱インキ層の光学濃度
は、白色支持体上に熱転写した際にその反射濃度が１．
０以上であることが好ましい。又膜厚は０．２μｍから
１．０μｍの範囲が好ましい。１．０μｍよりも大きな
厚い感熱インキ層においては面積階調のみによる階調再
現性において、シャドウ部がつぶれやすかったり、ハイ
ライト部がとびやすかったりして、結果的に階調再現性
が劣ることになる。一方、０．２μｍより下の膜厚で
は、所定の濃度を出すことが難しい。

【００２７】これら薄膜で所定の濃度を出すためには、
該感熱インキ層中、顔料が３０重量部から７０重量部、
有機高分子結合体が２５重量〜６０重量部で、必要に応
じ添加される離型性物質や軟膜剤の総量が１重量部から
１５重量部であることが好ましい。顔料比率がこれ以下
では上記所定の膜厚で所定の濃度を出すことが難しい。
又顔料の粒径は顔料の７０％以上が１．０μｍ以下であ
ることが必要である。粒径が大きい場合にはカラー再現
時の各色の重なり部の透明性が損なわれ、かつ先の膜厚
と濃度の関係の両者を満たすことが困難になる。

【００２８】これら顔料の有機高分子重合体への分散に
関しては適切な溶剤を加えて、ボールミルを初めとする
塗料分野で使用される種々の分散方法が適用される。

【００２９】本発明において、感熱インキ層は、主成分
が顔料と有機高分子重合体であり、かつ従来のワックス
溶融型に比べ、顔料比率も高く、通常の溶融型に比べ熱
転写時の粘度が１０²〜１０³ｃｐｓのように低くなる
ことはなく、１５０℃の温度において少く共１０⁴ｃｐ
ｓよりも高いので、本発明は、受容シートの熱接着性、
あるいはカラー像作成の場合は感熱インキ層間の熱接着
性を利用した薄膜剥離現像タイプの画像形成であるとい
うことができる。このことが感熱インキ層の薄層化の効
果と相いまって、高解像力性を維持した上で、シャドウ
部からハイライト部に到る広い階調再現を可能にし、か
つエッジシャープネスを良好にし、更に１００％の画像
の転写を可能にすることにより、例えば４ポイントの小
さな文字とベタ部の濃度の均一性を実現した。

【００３０】本発明に用いられる受像シートとしては、
熱軟化性の合成紙やあるいはＵＳ４４８２６２５、ＵＳ
４７６６０５３、ＵＳ４９３３２５８号明細書などに記
載の受像シート技術の使用が可能である。これら少く共
有機高分子結合体を含む熱接着層を設ける受像シート用
支持体としては、紙、ポリエステルフィルム、ポリカー
ボネートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化
ビニルフィルムなどのプラスチックフィルムなどを用い
ることができる。プルーフ用として使用する場合には、
印刷本紙と同じ紙に画像を形成するためにプラスチック
フィルム上に形成された転写画像を印刷本紙に再転写し
て画像を形成させても良い。以下、本発明を実施例をも
って説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。

【００３１】

【実施例】以下、本発明を実施例をもって説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。＜感熱転写記録材料の作製＞（実施例１）・アルコール可溶性有機高分子重合体１２重量部ポリビニルブチラール（デンカブチラール＃２０００−Ｌ、電気化学工業（株）製）・顔料ＡＢＣシアン顔料(C.I.PB.15:4) １２重量部 − − マゼンタ顔料(C.I.PR.57:1) − １２重量部 − イエロー顔料(C.I.PY.14) − − １２重量部・分散助剤０．８重量部（ソルスパース２００００、ＩＣＩジャパン（株）製）・溶剤ｎ−プロピルアルコール５５重量部メチルエチルケトン５５重量部

【００３２】上記Ａ, Ｂ, Ｃの液各々１０重量部に対し、・非アルコール可溶性有機高分子重合体０．２５重量部〔メタクリル樹脂：ダイアナールＢＲ−１００（三菱化学社製）・Ｎ−ヒドロキシエチル−１２−ヒドロキシステアリン酸アミド０．２４重量部・界面活性剤０．０１重量部（メガファックＦ−１７７、大日本インキ化学工業（株）製）・溶剤ｎ−プロピルアルコール３０重量部メチルエチルケトン３０重量部を加え塗布液とし、回転塗布機（ホワイラー）を使用し
て、乾爆膜厚がシアンが０．３６μｍ、マゼンタが０．
３８μｍ、イエローが０．４２μｍになるように厚さ
４．５μｍのポリエステルフイルム上に塗布し感熱転写
材料を作成した。

【００３３】（実施例２）・アルコール可溶性有機高分子重合体１２重量部ポリビニルブチラール（デンカブチラール＃２０００−Ｌ、電気化学工業（株）製）・顔料ＡＢＣシアン顔料(C.I.PB.15:4) １２重量部 − − マゼンタ顔料(C.I.PR.57:1) − １２重量部 − イエロー顔料(C.I.PY.14) − − １２重量部・分散助剤０．８重量部（ソルスパース２００００、ＩＣＩジャパン（株）製）・溶剤ｎ−プロピルアルコール５５重量部メチルエチルケトン５５重量部

【００３４】上記Ａ, Ｂ, Ｃの液各々１０重量部に対し、・非アルコール可溶性有機高分子重合体０．２５重量部〔塩素化ポリプロピレン：スーパークロン８１４Ｈ）・Ｎ−ヒドロキシエチル−１２−ヒドロキシステアリン酸アミド０．２４重量部・界面活性剤０．０１重量部（メガファックＦ−１７７、大日本インキ化学工業（株）製）・溶剤ｎ−プロピルアルコール３０重量部メチルエチルケトン３０重量部を加え塗布液とし、回転塗布機（ホワイラー）を使用し
て、乾爆膜厚がシアンが０．３６μｍ、マゼンタが０．
３８μｍ、イエローが０．４２μｍになるように厚さ
４．５μｍのポリエステルフイルム上に塗布し感熱転写
材料を作成した。

【００３５】（比較例１）・アルコール可溶性有機高分子重合体１２重量部ポリビニルブチラール（デンカブチラール＃２０００−Ｌ、電気化学工業（株）製）・顔料ＡＢＣシアン顔料(C.I.PB.15:4) １２重量部 − − マゼンタ顔料(C.I.PR.57:1) − １２重量部 − イエロー顔料(C.I.PY.14) − − １２重量部・分散助剤０．８重量部（ソルスパース２００００、ＩＣＩジャパン（株）製）・溶剤ｎ−プロピルアルコール１１０重量部

【００３６】上記Ａ, Ｂ, Ｃの液各々１０重量部に対し、・Ｎ−ヒドロキシエチル−１２−ヒドロキシステアリン酸アミド０．２４重量部・界面活性剤０．０１重量部（メガファックＦ−１７７、大日本インキ化学工業（株）製）・溶剤ｎ−プロピルアルコール６０重量部を加え塗布液とし、回転塗布機（ホワイラー）を使用し
て、乾爆膜厚がシアンが０．３６μｍ、マゼンタが０．
３８μｍ、イエローが０．４２μｍになるように厚さ
４．５μｍのポリエステルフイルム上に塗布し感熱転写
材料を作成した。

【００３７】得られた各々の感熱転写材料について、感
度を評価した。濃度を、Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８（日本平版
機材株式会社）を用いて測定した。網点面積率は、未印
字部の濃度、ベタ部の濃度からマーレイ／デービスの式
により計算した。実施例１〜２および比較例１のサンプ
ルをそれぞれ以下の二つの環境で印画し、得られたカラ
ー画像の網点面積率の差を環境依存性として表１に示
す。環境１：１８℃、２７％ＲＨ環境２：３０℃、７０％ＲＨ

【００３８】

【表１】

【００３９】表１から、感熱インキ層がアルコール可溶
性有機高分子重合体と非アルコール可溶性有機高分子重
合体との組み合わせからなる有機高分子重合体を有する
実施例では、環境依存性が低く、吸湿性の制御が可能な
ことを示している。

【００４０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、面積階調
のみによる多階調記録方式に適し、かつ吸湿性の制御が
でき、記録感度の環境依存性を低減することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】３０〜７０重量部の顔料と２５〜６０重
量部の軟化点が４０℃〜１５０℃の有機高分子重合体を
含み、膜厚が０．２μｍから１．０μｍの範囲に有る実
質的に透明な感熱インキ層を有し、該感熱インキ層中の
顔料の７０％以上の粒径が１．０μｍ以下であり、かつ
転写画像の光学反射濃度が白色支持体上で少くとも１．
０以上ある感熱転写記録材料であって、該有機高分子重
合体が（Ａ）アルコール可溶性有機高分子重合体と
（Ｂ）非アルコール可溶性有機高分子重合体の組み合わ
せからなり、（Ａ）：（Ｂ）の重量比が９４：６から７
０：３０であることを特徴とする感熱転写記録材料。
【請求項２】前記アルコール可溶性有機高分子重合体
がポリビニルブチラールであることを特徴とする請求項
１に記載の感熱転写記録材料。
【請求項３】前記非アルコール可溶性有機高分子重合
体がアクリル樹脂であることを特徴とする請求項１に記
載の感熱転写記録材料。