JPS60189490A - 感熱転写材 - 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】 １１盟１ 本発明は、表面平滑性の悪い記録媒体に対しても良好な
印字品質の転写記録像を与える感熱転写材に関する。

１見韮遣 近年、情報産業の急速な発展に伴ない、種々の情報処理
システムが開発され、また、それぞれの情報処理システ
ムに適した記録方法および装置も開発、採用されている
。このような記録方法の一つとして、感熱記録方法は、
使用する装置が軽量かつコンパクトで騒音がなく、操作
性、保守性にも優れており、最近広く使用されている。

しかし感熱記録方法に用いられる記録紙のうち、通常の
感熱記録紙は、発色剤と顕色剤とを含有する発色型の加
工紙であるため高価であり、また記録の改ざんが可能で
、記録紙が熱や有機溶剤により容易に発色したり、比較
的短時間に記録像が退色するなど記録の保存性が悪い欠
点を有する。

上記した感熱記録方法の長所を維持し、感熱記録紙の使
用に伴なう欠点を補うものとして、最近、特に注目され
ているのが感熱転写記録方法である。

この感熱転写記録方法は、一般に、シート状の支持体上
に、熱溶融性バインダー中に磁性体粉末を分散させてな
る熱転写性インクを溶融塗布してなる感熱転写材を用い
、この感熱転写材をその熱転写性インク層が記録媒体に
接するように記録媒体に重畳し、感熱転写材の支持体側
から熱ヘッドにより熱を供給して溶融したインク層を記
録媒体に転写することにより、記録媒体上に熱供給形状
に応じた転写インク像を形成するものである。この方法
によれば、感熱記録方法の上記した利点を維持し且つ普
通紙を記録媒体として使用可能であり、上記した感熱記
録紙の使用に伴なう欠点も除くことができる。

しかしながら、従来の感熱転写記録方法にも欠点が無い
訳ではない。それは、従来の感熱転写記録方法は転写記
録性能、すなわち印字品質が表面平滑度により大きく影
響され、平滑性の高い記録媒体には良好な印字が行なわ
れるが、平滑性の低い記録媒体の場合には著しく印字品
質が低下することである。しかし、最も典型的な記録媒
体である紙を使用する場合にも、平滑性の高い紙はむし
ろ特殊であり、通常の紙は繊維の絡み合いにより種々な
程度の凹凸を有する。したがって表面凹凸の大きい紙の
場合には印字時に熱溶融したインクが紙のｒａｍの中に
まで浸透できず表面の凸部あるいはその近傍にのみ付着
するため、印字された像のエツジ部がシャープでなかっ
たり、像の一部が欠けたりして、印字品質を低下させる
ことになる。また、印字品質の向上のためには、融点の
低い熱溶融性バインダーを使用することも考えられるが
、この場合には、熱転写性インク層が比較的低温におい
ても粘着性をおび、保存性の低下ならびに記録媒体の非
印字部での汚損等の不都合を生ずる。

また、このような保存性の低下を招かないで印字の欠は
等の不都合を除くために、熱供給量を大としあるいは加
熱時間を長くすれば印字の欠けは除けるとしても、記録
感度の低下あるいは熱転写速度の低下を招き、更には逆
に印字太りにより記録像の鮮明性が低下する。

１肚立１名 本発明の主要な目的は、上述した従来の感熱転写記録方
法の欠点を除き、諸々の熱転写性能を維持しつつ、表面
平滑性が良好な記録媒体に対しては勿論のこと、表面平
滑性の良くない記録媒体に対しても良質な印字を与える
ことができる感熱転写材を提供することにある。

１弧夏１１ 本発明者の研究によれば、上記目的の達成のためには、
熱転写性インク層を構成する熱溶融性バインダー中に、
磁性体粉末と常温で液状または半固体の油剤とからなり
繊維に対して浸透性を有するインクを特定の範囲のガラ
ス転移率を有する壁材によりマイクロカプセル化してか
ら、分散させてなる感熱転写材を用いることが極めて有
効であることが見出された。すなわち、このようにして
形成された感熱転写材を、その熱転写性インク層を介し
て記録媒体と積層し、記録媒体の背面より磁場を印加し
、且つ熱転写性インク層をパターン状に加熱すると、熱
溶融性バインダーが溶融ないし軟化するとともに、熱可
塑性樹脂からなる壁材も軟化、溶融してマイクロカプセ
ル壁材が極めて効果的に破壊される。これにより、熱転
写性インク層が加熱パターンに応じて記録媒体に転写す
るとともに、マイクロカプセルに内蔵されるインクが放
出される。これとほぼ同時にインク中の磁性体粉末に作
用する磁力によって、転写インクは記録媒体の表面凹部
にまで付着する。更に記録媒体に転写付着した浸透性の
インクは、その浸透力によって記録媒体の繊維構造内部
まで浸透する。このような作用の総合結果として、表面
平滑性の悪い記録媒体に対しても印字像の欠は等を防止
し、印字品質の向上が可能になる。

本発明の感熱転写材は、このような知見に基づくもので
あり、より詳しくは、支持体上に熱転写性インク層を形
成してなり、該熱転写性インク層が、磁性体粉末および
常温で液体または半固体の油剤を内蔵するマイクロカプ
セルを、熱溶融性バインダー中に分散させてなることを
特徴とするものである。

なお、本発明者等は既に、感熱転写インク層中にマイク
ロカプセルを含有させた感熱転写材として、芯物質が発
泡剤であるもの（特願昭５８−１３３５８９号）、磁性
体粉末と油剤からなるもの（特願昭５８−１３３５８８
号）を提案している。これらマイクロカプセルの破壊は
、前者の場合、発泡剤の揮発あるいは分解により発生す
るガス圧に依存するものであり、後者の場合はプラテン
からの圧力に依存するものである。したがって、充分な
量のマイクロカプセルを破壊するためには、前者の場合
には感熱転写インク層に印加する温度を高くする必要が
あり、後者の場合には印加圧力を高くする必要がある。

これに対し、本発明の場合には、マイクロカプセルの壁
材としてガラス転移点が０〜１２０℃の範囲にある熱可
塑性樹脂を用いているため、熱溶融性バインダーが軟化
あるいは溶融する温度で、マイクロカプセル壁材も軟化
溶融して、はとんど全てのマイクロカプセルから浸透性
の磁性インクが、適当な温度範囲での加熱によって、均
一に放出される。従って、インクに働く磁力およびイン
ク自体の浸透性が有効に利用可能となり、表面平滑性の
悪い記録媒体に対しても極めて鮮明な記録を得ることが
できる。

以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明を更に詳
細に説明する。以下の記載において量比を表わす「％」
および「部」は、特に断わらない限り重量基準とする。

の　・　雪 第１図は、本発明の最も基本的な感熱転写材の一例の厚
さ方向模式断面図である。すなわち感熱転写材ｌは、通
常はシート（フィルムを包含する趣旨で用いる）状の支
持体２上に熱転写性インク層３を形成してなる。

支持体２としては、従来より公知のフィルムや紙をその
まま使用することができ、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
イミド等の比較的耐熱性の良いプラスチックのフィルム
、セロハンあるいは硫酸紙などが好適に使用できる。支
持体の厚さは、熱転写に際しての熱源として熱ヘッドを
考慮する場合には２〜１５ミクロン程度であることが望
ましいが、たとえばレーザー光等の熱転写性インク層を
選択的に加熱できる熱源を使用する場合には特に制限は
ない。また熱ヘッドを使用する場合に、熱ヘッドと接触
する支持体の表面に、シリコーン樹脂、ふっ素樹脂、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性保護層を設
けることにより支持体の耐熱性を向上することができ、
あるいは従来用いることのできなかった支持体材料を用
いることもできる。

熱転写性インク層３は、熱溶融性バインダー４中に、磁
性体粉末および油剤を内蔵し且つガラス転移点が０°Ｏ
−１２０°Ｃの熱可塑性樹脂を壁材とするマイクロカプ
セル５を分散させてなる。

熱溶融性バインダー４としては、カルナウバワックス、
パラフィンワックス、サゾールワックス、マイクロクリ
スタリンワックス、カスターワックス等のワックス類；
ステアリン酸、パルミチン酸、ラウリン酸、ステアリン
酸アルミニウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸バリウ
ム、ステアリン酸亜鉛、パルミチン酸亜鉛、メチルヒド
ロキシステアレート、クリセロールモノヒドロキシステ
アレート等の高級脂肪酸あるいはその金属塩、エステル
等の誘導体；ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソ
ブチレン、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレン、
ポリ四ふっ化エチレン、エチレン−アクリル酸共重合体
、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−
酢酸ビニル共重合体等のオレフィンの単独または共重合
体あるいはこれらの誘導体等からなる熱可塑性樹脂、な
どが用いられる。これら熱溶融性バインダーは、単独で
または二種以上混合して用いられる。

磁性体とルては、一般に強磁性体として知られる材料が
任意に用いられたとえば、鉄、コバルト、ニッケル、マ
ンガンなどの強磁性元素の金属、これらを主成分とする
合金、あるいはマグネタイト、ヘマタイト、フェライト
などのこれら元素の酸化物更にはこれら強磁性元素を含
むその他の化合物などが挙げられる。磁性体粉末として
は、一般に平均粒径が０．００５〜１０ｇのものが用い
られ、好ましくは０．００５〜５ｐのものが用いられる
。

また油剤としては、常温で液状であるか、軟化点あるい
は融点が６０℃以下である半固体が用いられる。この様
な油剤の具体例としては、たとえば綿実油、菜種油、椿
油、ヒマシ油、落花生油、ラノリン、牛脂、ラード、鯨
油等の動植物油脂、モーターオイル、スピンドル油、ダ
イナモ等の鉱油、ワセリン、グリセリン、ポリエチレン
グリコール、ジオクチルフタレート、モノオレイン、ソ
ルビタントリオレエート等が挙げられるほか、上記条件
を満たす範囲内でワックス類、高級脂肪酸あるいはその
金属塩、エステル等の誘導体、熱可塑性樹脂等も使用可
能である。

また油剤に磁性体粉末を分散させてなる磁性流体は、市
販もされており、たとえば松本油脂製薬（株）製磁性流
体［マーポマグナＦＮ−４０Ｊを挙げることができる。

上記した磁性体粉末および油剤からマイクロカプセルを
得るには、これらの混合により浸透性の磁性インクを得
た後、これを壁材樹脂の溶液に分散し、分散液をスプレ
ー乾燥する方法あるいは相分離法、コンプレックスコア
セルベーション法、界面重合法、ｉｎ　５ｉｔｕ重合法
などのマイクロカプセル化の常法が適宜採用される。

マイクロカプセル壁材としては、熱印加によって軟化あ
るいは溶融するガラス転移点が０〜１２０°Ｃ１好まし
くは３０−１２０°Ｃの熱可塑性樹脂が用いられる。壁
材のガラス転移点が０℃未満であると、牽温付近の温度
においてもマイクロカプセル壁材が軟化あるいは溶融し
てしまい、加熱しなくても壁材が破壊される場合がある
。また１２０°Ｃを超えると、加熱によってもマイクロ
カプセル壁材が軟化、溶融せず、壁材が破壊まで至らず
、内蔵される磁性インクが放出されない場合がある。

このような熱可塑性樹脂の具体例としては、たとえばシ
ェラツク、ロジン等の天然樹脂、酸化ロジン、ロジンエ
ステル等のロジン誘導体、メチルセルロース、エチルセ
ルロ−ス ルセルロース等のセルロース誘導体、塩化ビニルの単独
および共重合体、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体など、酢酸ビ
ニルの単独および共重合体、例えば酢酸ビニル−アクリ
ル酸エステル共重合体、スチレンの単独および共重合体
、エチレンの単１ 独および共重合体、例えばエチレン−アクリル酸エステ
ル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体など、ポリ
ビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニル
ピロリドン、ポリアミド、ポリウレタンなどがあり、マ
イクロカプセル化の手法により、適宜選択して使用され
る。

マイクロカプセル粒径は、０．５〜３０１Ｌ、特に０．
５〜１０ｇのものが好ましく使用でき壁材の厚さは０．
１〜０．５ｐの範囲とすることが好ましい。マイクロカ
プセル中の各成分の割合は、磁性体粉末１０部に対して
、油剤２〜２００部、特に５〜１００部の範囲が好まし
い。このようなマイクロカプセルを熱溶融性バインダー
の溶液あるいは分散液と混合して得られた塗布液を、支
持体２上に塗布し、乾燥して厚さ１〜３０１１．、好ま
しくは２〜２０ＩＬの熱転写性インク層３を形成するこ
とにより、本発明の感熱転写材１が得られる。塗工液中
のマイクロカプセルと熱溶融性バインダーの割合は、マ
イクロカプセル１０部に対して、熱溶融性バインダー２
〜２００部、特に好まし２ くは５〜ｌＯＯ部が好ましい。また熱溶融性バインダー
の溶媒あるいは分散媒は、マイクロカプセル壁材を構成
する熱可塑性樹脂の非溶媒を適宜選択して使用すればよ
い。

上記において、熱転写性インク層３を構成する熱溶融性
バインダー４あるいはマイクロカプセル５中には、必要
に応じて、分散剤、充填剤、熱転写性インク層の濃度を
増しあるいはその色調を調整するための着色剤等を含有
させることもできる。着色剤としては、印刷，記録の分
野で広く用いられている各種の染、顔料あるいはカーボ
ンブラックなどを使用できる。

本発明の感熱転写材の平面形状は、特に限定されないが
、一般にタイプライタ−リボン状あるいはラインプリン
ター等に用いられる広幅のテープ状などの形態で使用さ
れる。またカラー記録のために何種類かの色調の熱転写
性インクを用意し、これらをストライプ状あるいはブロ
ック状に塗り分けた感熱転写材とすることもできる。

次に、上記した感熱転写材ｌを用いる感熱転写記録方法
を、熱源として最も典型的な熱ヘッドを用いる場合につ
いて説明する。第２図は、その概要を示す感熱転写材の
厚さ方向模式断面図である。すなわち感熱転写材１の熱
転写性インク層３に記録媒体６を密着させ、更に記録媒
体の背面からプラテン兼用永久磁石７によって磁界を作
用させながら熱ヘッド８によって熱パルスを与えて、イ
ンク層３を所望の印字ないし転写パターンに応じて局部
的に加熱する。インク層３の被加熱部は温度上昇しであ
る温度に達すると熱溶融性バインダーが軟化あるいは溶
融して、急激な粘度低下をきたす。それと同時に、マイ
クロカプセル壁材も軟化溶融してマイクロカプセルが破
壊され、内蔵された浸透性インクが、軟化あるいは溶融
したバインダーとともに記録媒体６に転写する。放出さ
れた磁性且つ浸透性のインクは、磁性体粉末に働く磁場
によって記録媒体６の表面四部にまで付着し、更に含ま
れる油剤の浸透力によって、記録媒体の繊維構造内部ま
で浸透充填される。このため表面平滑性の良くない記録
媒体に対しても、浸透充填部３３ａを有し、印字像の欠
は等のない、印字品質の良好な記録像３３が得られる。

感熱転写材１から記録媒体６へ向かう磁気吸引力を与え
るためには、永久磁石以外にも電磁石等の任意の磁界発
生手段が用いられる。磁界の強さは、特に限定されない
が一般に４００工ルステツド以上が用いられる。また、
熱転写記録の熱源としては、熱ヘツド以外にもレーザー
光等の他の熱源を使用できることも容易に理解できょう
。

以上、詳細に説明したように、本発明によれば熱転写性
インク層中に、磁性体粉末および油剤を、ガラス転移点
がｏ℃〜１２０　℃の熱可塑性樹脂を壁材としマイクロ
カプセル化して分散させた感熱転写材が提供され、これ
を用いて磁力線の作用化に感熱転写を行なうことにより
、感熱転写材の保存性を含む諸々の熱転写性能を良好に
維持したままで表面平滑性の悪い記録媒体に対しても印
字品質の良好な記録を行うことができる。また高速印字
性など記録感度の向上も期待でき、更に記録像の磁気読
取りが可能であるなどの利点も得られ５ る。

以下、実施例、比較例により本発明を更に具体的に説明
する。

１亙１」 磁性体粉末（フェライト）１５部、菜種油２５部、レシ
チン５部を三木ロールを使って混練し、浸透性磁性イン
クを得た。このインク８０ｇに、スチレン１２ｇ、メタ
クリル酸メチルＩｇ、アクリル酸エチル６ｇ、メタクリ
ル酸２−ヒドロキシエチル１ｇ、ベンゾイルパーオキサ
イド１ｇを加え、混合、撹拌して混合液を得た。この混
合液を、５００ｇのポリオキシエチレンノニルフェニル
エーテル（エチレンオキサイド５０分子付加体）の１０
％水溶液中で超音波乳化器を用い、乳化撹拌しながら、
７５〜８０℃に昇温し、４時間保持することにより、マ
イクロカプセル分散液を得た。この分散液を冷却後、凝
集物を炉別し、減圧乾燥して０．５〜１．５．の浸透性
磁性インクを内蔵するマイクロカプセルを得た。

別に、パラフィンワックス（軟化点６０〜６５６ ℃）６０部、カルナウバワックス２５部、エチレ７−酢
８ビニル共重合体（エチレン／酢酸ビニル＝９０７１０
）１５部を、９０°Ｃで溶融混合後、ホモミキサーで撹
拌しながら９０℃の熱水４００部を徐々に添加し、添加
終了後、更に９０°Ｃに保温したままホモミキサーによ
る撹拌を１５分間続けた後、室温に冷却し、水分散液を
得た。

上記分散液１００部とマイクロカプセル２０部を混合撹
拌し、均一な塗工液とし、これを厚さ６ＩＬｍのポリエ
ステルフィルム上に塗工、乾燥して厚さ９ＩＬの感熱転
写インク層を形成し、感熱転写材を得た。

シロ已 マーボマグナＦＮ−４０（松本油脂製薬（株）製磁性流
体）８０ｇに、スチレン１２ｇ、メタクリル酸メチルｔ
ｇ、アクリル酸ｎ−ブチル６ｇ、メタクリル酸２−ヒド
ロキシエチルＩｇ、ベンゾイルパーオキサイドｔｇを加
え、混合、撹拌して混合液を得た。この混合液を用いる
こと以外は、実施例１と同様にして感熱転写材を得た。

ルｌ汁」 カーボンブラック１０部、ノぐラフインワックス（軟化
点６０〜６５℃）６０部およびカルナウノくワックス２
５部、エチレン−酢酸ビニル共重合体（エチレン／酢酸
ビニル＝９０／１０）１５部を、アトライターを用いて
９０℃で溶融混練して得た感熱転写インクを、ホットメ
ルトコーターにて厚さ６ＩＬのポリエステルフィルム上
に塗布し、厚さ９ＪＬの感熱転写インク層を形成し、感
熱転写材を得た。

を較遣」 磁性体粉末（フェライ））１５部、菜種油２５部、レシ
チン５部を三木ロールを使って混練し、浸透性磁性イン
クを得た。このインク１００ｇを２％ゼラチン水溶液４
００ｇ中にホモミキサーを使って、８０００ｒｐｍの撹
拌速度で乳化分散を行ない、１〜２ｐｍの粒径の乳化分
散液を得た。

本分散液を、１０％炭酸ナトリウム水溶液によってｐ）
（を８〜９に調整し、攪拌しなから液温２５℃の状態で
尿素ホルマリンプレポリマー５０ｇを添加したのち、酢
酸によりｐＨを４に調整した。

そのあと、上記乳化分散液を撹拌しながら昇温し、３０
℃にて３時間、５０℃にて２時間保つことにより、浸透
性インク粒子の周囲に尿素ホルマリン樹脂壁をもつマイ
クロカプセル分散液を得た。

この分散液を冷却後、濾過して、減圧乾燥し、１〜２Ｊ
Ｌｍの浸透性磁性インクを内蔵するマイクロカプセルを
得た。

このマイクロカプセルを使用すること以外は、実施例１
と同様にして感熱転写材を得た。

前記の如くして得た各種の感熱転写材の感熱転写インク
層と記録紙を対向させ、記録紙の裏面から１５００エル
ステツドの磁界を作用させつつ、印字圧力　０．２Ｋｇ
／ｃｍ２．印加パルス巾５ｍｓ　ｅ　ｃで感熱転写記録
を行なった。記録紙としては、王研式平滑度試験器によ
る平滑度が１Ｏｓｅｅ、２５ｓｅｃ、１２０ｓｅｃの三
種の紙を使用した。

以下に、得られた記録の印字品質の評価結果をＬｊ 示す。

Ｏ：良、　Δ：やや不良、　×：不良 以上の結果から明らかな如く、本発明の実施例にかかる
感熱転写材は、記録紙の平滑性力檻低下しても、極めて
良好な印字品質の記録を得ること力家でき、紙質を選択
しない感熱転写材である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の感熱転写材の実施例の厚さ方向模式
断面図、第２図は第１図の感熱転写材を用いる本発明の
感熱転写記録方法の一実施態様を示す感熱転写材の厚さ
方向模式断面図である。 １−・・感熱転写材 ２・・・支持体 ３・・Φ熱転写性インク層 ０ ４・・・熱溶融性バインダー ５・・・磁性体粉末および油剤を内蔵し、熱可塑性樹脂
を壁材とするマイクロカプセル６・・・記録媒体 ７・・ψプラテン兼用永久磁石 ８・・・熱ヘッド ３３・・・インク記録像（３３ａ・・その繊維構造内部
への浸透充填部）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 支持体上に熱転写性インク層を形成してなり、該熱転写
   性インク層は、磁性体粉末および常温で液体または半固
   体の油剤を内蔵するマイクロカプセルを、熱溶融性バイ
   ンダー中に分散させてなり、更に該マイクロカプセルの
   壁材がガラス転移温度がＯ℃〜１２０　’０の熱可塑性
   樹脂からなることを特徴とする感熱転写材。