JPS60120094A - 熱転写記録用インクシ−ト - 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】 （ａ）　発明の技術分野 本発明は熱転写記録用インクシートに係り、特に中間調
記録に適した熱転写記録用インクシートに関する。

（ｂ）　技術の背景 コンデンサ紙のような基材上に樹脂層よりなる中間接着
層を形成し、該接着層の上に染料、および脂肪酸アミド
のような低融点剤を混合して常温では固相のインク層を
積層形成し、前記基材側より印字情報によって部分的に
加熱された発熱素子を有するサーマル印字ヘッドを押圧
して、インクシートのインクを部分的に溶融し、該溶融
したインクをインクシート上に設置している記録紙上に
転写して印字を転写する熱転写記録方法は周知である。

（Ｃ１従来技術と問題点 第１図は熱転写記録用インクシートの断面図で、コンデ
ンサ紙のような基材１上には、ポリエステル樹脂層より
なる中間接着層２が形成され、更にその上には有機顔料
、無機顔料のような染料や、カーボンブランクのような
充填剤や、脂肪酸アミドよりなる低融点剤を混合した常
温では固相のインク層３が形成されている。そして第１
図に示すように基材１側より印字情報により部分的に加
熱されているサーマル印字ヘッド４を押圧することで、
前記インク層３中の充填剤間の空隙に満たされた常温で
は固相の熱溶融性のインクをサーマル印字ヘッド４の加
熱により溶融してしみださせ、インク層３の上に設置し
た記録ｗ、（図示せず）の上に転写している。このよう
な熱転写記録用インクシートを用いて記録紙上に中間調
の記録を実現するにはサーマル印字ヘッドの発生する熟
エネルギーを低下させて、即ちサーマル印字ヘッドに印
加する印加電圧が一定の時、そのパルス幅（印加時間）
を短縮させて；中間調記録を得ようとしている。ところ
でパルス幅が短い時には記録紙上に転写される転写像に
於いて、インクの転写むらが発生し、転写濃度が均質で
良好な転写像は得られ難いといった難点があった。

このような転写むらの発生ずる原因について本発明者等
は種々検討し、サーマル印字ヘッドをインクシートに押
圧した時のサーマル印字ヘッドの熱がインクシートに伝
達する状態を解析した。第２図はサーマル印字ヘッドに
電圧を印加した時のサーマル印字ヘッドの表面温度を縦
軸に示し、印字ヘッドへの印加電圧パルスの立ち上がり
からの経過時間を横軸に示したもので、曲線５に示すよ
うにサーマル印字ヘッドに電圧を印加した直後は急激に
サーマル印字ヘッドの表面の温度は上昇し、サーマル印
字ヘッドに印加している電圧を停止したときはサーマル
印字ヘッドの表面の温度は急激に低下するようになる。

ここで図の６はサーマル印字ヘッドに印加する電圧波形
である。また第３図にインクシートの表面温度と印字ヘ
ッドへの印加パルスの立ち上がりからの経過時間との関
係を示す。図の縦軸はインクシートの表面温度で横軸は
印字ヘッドへの印加パルスの立ち上がりからの経過時間
である。図の曲線７に示すようにインクシートに電圧を
印加して所定時間経過するとインクシートの表面温度は
インクシートを形成するインクの融点Ｔｔｈより高くな
り、このインクシートのインクカミ融点７ｔｈより高く
保たれている時間を実効転写時間（τｅｆｆ、）と称し
ている。ここでサーマル印字ヘッドに電圧を印加してサ
ーマル印字ヘッドの表面温度が上昇し、この熱がインク
シートに伝達してインクシートの表面温度が上昇するが
、このサーマル印字ヘッドの表面温度に対するインクシ
ートの表面温度との関係は、インクシートのインク層を
構成する染料、低融点剤、充填剤のそれぞれの形成材料
の熱拡散率Ｋに依存し、この熱拡散率には第［１１式の
ように表される。

Ｋ−λ／ρＣ・・・・・・・・・・（１）ここでλはイ
ンク層を構成する染料、低融点剤。

充填剤の形成材料の熱伝導率、ρは上記形成材料の密度
、Ｃは上記形成材料の比熱である。上記したようにイン
クシートのインク層のインクはインクの温度がその融点
７ｔｈ以上になった時に溶融し、記録紙側に転写される
。この時のインクの転写量はインクシートの表面温度Ｔ
とインクが融点Ｔｔｈ以上に保持される時間τｅｆｆ　
（インクが転写される有効な時間、即ち実効転写時間）
に依存する。

そしてインクシートの温度Ｔとこのτｅｆｆはサーマル
印字ヘッドに電圧を印加している時間τに依存するため
、τを制御することで中間調記録が可能となる。然し、
実効転写時間（τｅｆｆ　）は、インクがインクシート
より記録紙上に転写されるのに要する最短時間に比して
、ある程度以上長くないとインクの転写が十分に行われ
ず、転写像は場所によって不均質となる問題点を生じる
。この原因につき本発明者等は種々検討した結果、従来
の熱転写記録用インクシートは、τを短くして低濃度の
中間調の記録を得ようとすると実効転写時間（τｅｆｆ
　）が十分長く維持出来ないことを見いだした。本発明
者等は種々検討の結果、インク層を構成する染料、低融
点剤、充填剤を各々一種類の材料で形成し、この材料が
それぞれ熱拡散率が異なったものを使用することで、あ
るいは染料、低融点剤、充填剤を形成する材料を熱拡散
率の異なる少なくとも二種類以上の材料を組み合わせて
形成することで、前記τｅｆｆの値を十分長く維持でき
ることを見いだした。第４図にインク層を形成する染料
、低融点剤、充填剤のうち染料、および低融点剤は、−
成分の材料とし、充填剤を形成する材料が熱拡散率に１
とに２でに１〉Ｋ２となる関係を有する材料で形成され
た熱転写記録用インクシートを別個に二本用意し、この
熱転写記録用インクシートにサーマル印字ヘッドを押圧
した時のインクシートの表面温度Ｔと印字ヘッドへの印
加パルスの立ち上がりからの経過時間ｔとの関係を示す
。

図示するように熱拡散率かに１の充填剤を使用した熱転
写記録用インクシートの表面温度Ｔの時間変化を示す曲
線は８のようになり、この時の実効転写時間はτｅｆｆ
　＋　となり、また熱拡散率かに２の充填剤を使用した
熱転写記録用インクシートの表面温度Ｔの時間変化を示
す曲線は９のようになり、この時の実効転写時間はτｅ
ｆｆ　２となる。図示するように熱拡散率の大きい充填
剤を有するインクシート程、このインクシートの基材側
にサーマル印字ヘッドを押圧した時にそのインクシート
の表面温度Ｔは大きくなる。ところでこの熱拡散率がＫ
ｌ、に２のようにそれぞれ異なる材料を混合して新しく
充填剤を形成し、この充填剤を用いて熱転写記録用イン
クシートを形成し、このインクシートにサーマル印字ヘ
ッドを押圧した時のインクシートの表面温度Ｔの時間変
化を第５図に示す。図の曲線１０に示すようにこのよう
に熱拡散率の異なる材料を組み合わせて熱転写記録用イ
ンクシートを形成した時、インクシートの表面温度Ｔは
低下するが、実効転写時間τｅｆｆは熱拡散率がそれぞ
れＫｌ、に２．の値の充填剤を有する熱転写記録用イン
クシートよりも遥かに増大することが判る。

ここで本発明者等はインクシートを形成する染料、低融
点剤、充填剤を形成する材料の熱拡散率とこれら熱拡散
率の異なる材料を用いてインクシートを形成した場合に
於いて、これらインクシートを加熱する号−マル印字ヘ
ッドに印加する印加電圧のパルス幅τと加熱されたイン
クシートの表面温度との関係を調べたところ、染料につ
いては熱拡散率が異なる材料でしかも所望の染料の色が
得られるものが見いだせ無かったので、インク層を形成
する低融点剤と充填剤のみについて実験した。

（ｄｌ　発明の目的 本発明は上記した事項に鑑みてなされたもので、中間調
記録を得るためにサーマル印字ヘッドに印加する印加電
圧のパルス幅を短くした状態においても、実効転写時間
τｅｆｆが、インクシートのインクが記録紙に移行して
転写される迄の時間に比して十分長くなるようにし、均
質な濃度の中間調゛の転写像が容易に得←れるようにし
た新規な熱転写記録用インクシートの提供を目的とする
ものである。

Ｔｅｌ　発明の構成 かかる目的を達成するための本発明の熱転写記録用イン
クシートは、基材上に染料、低融点剤。

充填剤よりなるインク層を設けてなる熱転写記録用イン
クシートに於いて、前記インク層を形成する低融点剤、
充填剤が、熱拡散率の異なる少なくとも二種類以上の成
分で形成されていることを特徴之するものである。

（ｆ）　発明の実施例 以下図面を用いて本発明の一実施例につき詳細に説明す
る。

まず第１の実施例としてインク層を形成する低融点剤と
充填剤とをそれぞれ一種類で形成し、この低融点剤と充
填剤との間の熱拡散率を異ならせた場合に付いて述べる
。

即ち前記した第１図に示すように厚さ８μ粕のコンデン
サ紙よりなる基材１上にポリエステル樹脂よりなる中間
接着層を介して染料としてのカヤセントブランク（商品
名、日本化兼社製）を１重量部、低融点剤として脂肪酸
アミド（日本油脂社製、融点１００℃）を２重量部、補
助剤としてパラフィンワックス（日間ファインケミカル
社製）ヲ１重量部、充填剤としてカーボンブランク（日
本化兼社製）を１重量部、それぞれアセトンを溶媒とし
て混合してバーコーク塗布装置にて厚さ７μｍに塗布し
てインク層を形成する。このようにして形成した本発明
の熱転写記録用インクシートの低融点剤の脂肪酸アミド
の熱拡散率は約１２ＸＩＯ−’ｃＪ／Ｓで、充填剤のカ
ーボンブランクの熱拡散率が約３．８　Ｘ　１０−’　
ｃＡ　／　ｓと異ならせている。

このようにして形成した本発明の熱転写記録用インクシ
ートの上に記録紙を設置し、サーマルファクシミリ装置
に設置した状態でサーマル印字ヘッドにＬＯＷ／ｍｍ２
の電力でパルス幅を変動させた場合における記録紙上に
転写される転写像の光学記録濃度（０，０）の曲線を第
６図の１１に示す。曲線１１より判るようにパルス幅を
４ｍとして記録紙上に印字を転写したところ０．０が１
．０の均一の濃度の転写像が得られ、また中間調記録を
得るために印加パルス幅を１ｍに短縮させた時にも曲線
１１に示すように記録濃度が０．１５でしかも印字の全
領域にわたって均一な濃度の転写像が得られた。

このように本発明のインクシートを用いると良−好な中
間調の転写像が得られる理由は前記した第４図、第５図
に示したごとく熱拡散率に１が１２×１Ｏ−４ｃｄ／Ｓ
の脂肪酸アミドよりなる低融点剤と、熱拡散率に２が３
．８　Ｘｌ０−’ｃＩＩＩ／ｓの充填剤と、それぞれ熱
拡散率が異なる材料を用いてインクシートを形成するこ
とで、このインクシートの実効転写時間が増大するため
と考えられる。

ちなみに本発明の熱転写記録用インクシートと比較する
ために低融点剤と充填剤の熱拡散率が略同様な材料をそ
れぞれ用いて熱転写記録用インクシートを形成し、この
インクシート上に記録紙を重ね、サーマルファクシミリ
装置に設置して前記したのと同様に印加電力を１０　Ｗ
　／　、、　２として印加パルス幅を種々変化させて記
録紙上にベタ転写を行ワたところ、パルス幅が４ｍｓの
時には０６口が１．０の均一な濃度の転写像が得られた
が、中間調記録を得るためにパルス幅を２Ｉｎｓ以下と
した時には転写像に転写むらが発生して均一な濃度の転
写像は得られなかった。

次ぎに第２の実施例として、インク層を形成する低融点
剤を一種類の材料で形成し、充填剤のみ熱拡散率の異な
る二種類の材料で形成した場合に付いて述べる。前記し
た第１図に示すように厚さ８μｍのコンデンサ紙よりな
る基材１上にポリエステル樹脂よりなる中間接着層を介
して染料としてのカヤセントブラック（商品名、日本化
兼社製）を１重量部、低融点剤として脂肪酸アミド（日
本油脂社製、融点７７℃）を２重量部、補助剤としてパ
ラフィンワックス（日間ファインケミカル社製）を１重
量部、充填剤としてカーボンブランクＩ　（日本化兼社
製、ＡＳＴＭ記号：　Ｎ３２６．ＨＡＰ−ＬＳ　、熱拡
散率＝１．６　Ｘｌ０−’ｃｊ／Ｓ　）を１重量部、カ
ーボンブラック■（日本化兼社製、ＡＳＴＭ記号：　Ｈ
ＡＰ−νＨ８、熱拡散率−３，８Ｘｌ０−４ｃａｌ／Ｓ
　）をＩＪ！量部、それぞれアセトンを溶媒として混合
してバーコータ塗布装置にて厚さ７μｍに塗布してイン
ク層を形成する。このようにして形成した本発明の熱転
写記録用インクシートの充填剤のカーボンブランクＩの
熱拡散率は約１．６　Ｘｌ０−’ｃｊ／ｓで、充填剤の
カーボンブランク■の熱拡散率が約３．８　Ｘｌ０−４
ａｄ　／　ｓと異ならせている。

このようにして形成した本発明の熱転写記録用インクシ
ートのインク層の上に記録紙を設置し、サーマルファク
シミリ装置に設置した状態でサーマル印字ヘッドにＩＯ
Ｗ／ｍ２の電力でパルス幅を変動させた場合における記
録紙上に転写される転写像の光学記録濃度（０，０）の
曲線を第７図の１２に示す。曲線１２より判るようにパ
ルス幅を４＋１１ａとして記録紙上に印字を転写したと
ころＯＪが１．０の均一の濃度の転写像が得られ、また
中間調記録を得るために印加パルス幅を１観に短縮させ
た時にも曲線１２に示すように記録濃度が０．２０でし
かも印字の全領域にわたって均一な濃度の転写像が得ら
れた。

このように本発明のインクシートを用いると良好な中間
調の転写像が得られる理由は前記した第４図、第５図に
示したごと（熱拡散率に１が３．８Ｘ１Ｇ’ｃｄ／Ｓの
カーボンブラック■よりなる充填剤と、熱拡散率に２が
１．６　Ｘ１Ｏ−４ａＪ／ｓのカーボンブラック■より
なる充填剤と、それぞれ熱拡散率が異なる充填剤を用い
てインクシートを形成することで、このインクシートの
実効転写時間が増大するためと考えられる。

ちなみに本発明の熱転写記録用インクシートと比較する
ために充填剤をカーボンブランク■のみの一種類とし、
これを２重量部用い、他は第２の実施例の場合と全く同
様な混合割合で熱転写記録用インクシートを形成し、こ
のインクシート上に記録紙を重ね、サーマルファクシミ
リ装置に設置して前記したのと同様に印加電力を１０　
Ｗ　／　ａｍ　２として印加パルス幅を種々変化させて
記録紙上にベタ転写を行ったところ、パルス幅が４ｍの
時には０、Ｄが１．０の均一な濃度の転写像が得られた
が、中間調記録を得るためにパルス幅を２勤以下とした
時には転写像に転写むらが発生して均一な濃度の転写像
は得られなかった。

更にインク層を形成する充填剤を一種類の材料で形成し
、低融点剤を熱拡散率の異なる材料を用いて形成した第
３の実施例のインクシートに付いて述べる。

前記した第１図に示すように厚さ８μ霧のコンデンサ紙
よりなる基材ｌ上にポリエステル樹脂よりなる中間接着
層を介して染料としてのカヤセットブラック（商品名、
日本北東社製）を１重量部、低融点剤として脂肪酸アミ
ドＩ　（日本油脂社製、融点７７℃、熱拡散率−５’Ｘ
ｌ０−’ＣＩＩＩ／ｓ　）を１重量部、低融点剤として
脂肪酸アミド■（日本油脂社製、融点１００℃、熱拡散
率＝１２Ｘ１０−’ａＪ／Ｓ　”）を１重量部、補助剤
としてパラフィンワックス（０興ファインケミカル社製
）をＬ重量部、充填剤としてカーボンブランク（日本北
東社製、ＡＳＴＭ記号：　ＨＡＰ−ＶＨ５、熱拡散率−
３，８ｘｌＧ−４ｃ１１／Ｓ　）を１重量部、それぞれ
アセトンを溶媒として混合してバーコータ塗布装置にて
厚さ７μ請に塗布してインク層を形成する。このように
して形成した本発明の熱転写記録用インクシートの低融
点剤の脂肪酸アミド１はステアリン酸系脂肪酸でその熱
拡散率は約５．ＯＸｌ０−’ｃ＋Ｊ／ｓで、充填剤のカ
ーボンブラックと略同程度の熱拡散率を有している。一
方脂肪酸アミド■はオレイン酸系でその熱拡散率は約１
２Ｘ１０−４ｅｄ／３と異ならせている。

このようにして形成した本発明の熱転写記録用インクシ
ートのインク層の上に記録紙を設置し、サーマルファク
シミリ装置に設置した状態でサーマル印字ヘッドにＩＯ
Ｗ／ｕ２の電力でパルス幅を変動させた場合における記
録紙上に転写される転写像の光学記録濃度（０，０）の
曲線を第８図の１３に示す。曲線１３より判るようにパ
ルス幅を４１１１３として記録紙上に印字を転写したと
ころ０．０が１．１の均一の濃度の転写像が得られ、ま
た中間調記録を得るために印加パルス幅を１ｍに短縮さ
せた時にも曲線１３に示すように記録濃度が０，１５で
しかも印字の全領域にわたって均一な濃度の転写像が得
られた。

このように本発明のインクシートを用いると良好な中間
調の転写像が得られる理由は前記した第４図、第５図に
示したごと（熱拡散率に１が１２×１０−’ｄ／Ｓの脂
肪酸アミド■よりなる低融点剤と、熱拡散率に２が５．
ＯＸ　１Ｏ−４ｄ　／ｓの脂肪酸アミドＩよりなる低融
点剤と、それぞれ熱拡散率が異なる低融点剤を用いてイ
ンクシートを形成することで、このインクシートの実効
転写時間が増大するためと考えられる。

ちなみに本発明の熱転写記録用インクシートと比較する
ために低融点剤を脂肪酸アミド■の一種類のみで、この
脂肪酸アミド１を２重量部用い、他は第３の実施例のイ
ンクシートを形成するのと同様な配合割合でインクシー
トを形成し、このインクシート上に記録紙を重ね、サー
マルファクシミリ装置に設置、して印字を転写したとこ
ろ、サーマル印字ヘッドに１０　Ｗ　／　ｔｍ　２の印
加電力で中間調記録を得るために印加パルス幅を２製以
下とすると転写像に転写むらが発生して良好な転写像は
得られなかった。

つ （匍　発明の効果 以上述べたように本発明の熱転写記録用インクシートに
よれば、低融点剤と充填剤が熱拡散率の異なる二種類以
上の成分から構成されているので、中間調記録を得るた
めにサーマル印字ヘッドに印加する印加電圧のパルス幅
を短くした場合においても、均質な濃度の中間回の転写
像が得られる効果を生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱転写記録用インクシートの断面図、第２図は
サーマル印字ヘッドに印加する印加電力のパルス幅とサ
ーマル印字へラドの表面温度との関係図、第３図はイン
クシートの表面温度の時間変化を示す図、第４図は熱拡
散率の異なった材料のインクシートに於いて、インクシ
ートの表面温度の時間変化を示す図、第５図は熱拡散率
の異なった材料を混合して形成したインクシートに於い
て、インクシー５トの表面温度の時間変化を示す図、第
６図は本発明の第１の実施例の熱転写記録用イツクシー
トにサーマル印字ヘッドを押圧した時のサーマル印字ヘ
ッドの印加パルス幅と転写される光学記録濃度の関係図
、第７図は本発明の第２の実施例の熱転写記録用インク
シートにサーマル印字ヘッドを押圧した時のサーマル印
字ヘッドの印加パルス幅と転写される光学記録濃度の関
係図、第８図は本発明の第３の実施例の熱転写記録用イ
ンクシートにサーマル印字ヘッドを押圧した時のサーマ
ル印字ヘッドの印加パルス幅と転写される光学記録濃度
の関係図である。 図に於いて、１は基材、２は中間接着層、３はインク層
、４はサーマル印字ヘッド、５はサーマル印字ヘッドの
表面温度の時間変化を示す曲線、６はサーマル印字ヘッ
ドの印加電力波形、７はインクシートの表面温度時間変
化を示す曲線、８は熱拡散率かに１の材料で形成したイ
ンクシートに於けるインクシートの表面温度の時間変化
を示す曲線、９は熱拡散率かに２の材料で形成したイン
クシートの表面温度の時間変化を示す曲線、ｌＯは熱拡
散率かに１とに２の材料を混合して形成したインクシー
トに於いて、インクシートの表面温度の時間変化を示す
曲線、１１は本発明の第１の実施例の熱転写記録用イン
クシートにサーマル印字ヘッドを押圧した時のサーマル
印字ヘッドの印加パルス幅と転写される光学記録濃度の
関係曲線、１２は本発明の第２の実施例の熱転写記録用
インクシートにサーマル印字ヘッドを押圧した時のサー
マル印字ヘッドの印加パルス幅と転写される光学記録濃
度の関係曲線、１３は本発明の第３のズ施例の熱転写記
録用インクシートにサーマル印字ヘッドを押圧した時の
サーマル印字ヘッドの印加パルス幅と転写される光学記
録濃度の関係曲線である。 第５図 １ ＠６図 １２　３　４（ｍｓ） ノＶルス惟 節　７１’−１ ′６゜Ｓ）＋１’７１．□。 第８図 ／Ｖルス°ガ％（ｍｓ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基材上に染料、低融点剤、充填剤よりなるインク層を設
   けてなる熱転写記録用インクシートに於いて、前記低融
   点剤と充填剤が熱拡散率の値が異なる二種類以上の成分
   からなることを特徴とする熱転写記録用インクシート。