JPS60189491A - 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文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。

１１丑遣 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着色剤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繊維の中に
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。

ｌ見立■１ 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。

１１豊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、
着色剤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
移点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、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
浸透性のインクが放出され、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。この結果、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、このような知覚に基づくもので
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、着色剤および常温
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、本発明者等は親に、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（＃ｆ願昭５８−１３３５８９号）、着
色剤と油剤からなるもの（特願昭５８−１３３５８７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Ｏ〜１２０　’Ｃ！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、表面平滑性の惑い記録媒体に
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　１ 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１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、着
色剤および油剤を内蔵し且つガラス転移点が０℃〜１２
０℃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、グ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。

着色剤としては、カーボンブラック、ニグロシン染料、
ランプ黒、スーダンブラックＳＭ、アルカリブルー、フ
ァーストエロー〇、ベンジジン・エロー、ピグメント・
エロー、インドファースト・オレンジ、イルガジン・レ
ッド、バラニトロアニリン・レッド、トルイジン・レッ
ド、カーミンＦＢ、パーマネント・ボルドーＦＲＲ、ピ
グメント・オレンジＲ、リソール・レッド２Ｇ、レーキ
・レッＦＣ，ローダミンＦＢ、ローダミンＢレーキ、メ
チル・バイオレッドＢレーキ、フタロシアニンブルー、
ピグメントブルー、ブリリャントφグリーンＢ、フタロ
シアニングリーン、オイルイエローＧＧ、ザポン・ファ
ーストエローＣＧＧ、カヤセットＹ９６３、カヤセット
ＹＧ、スミプラスト会ｘｏ−ＧＧ、ｆポンファーストオ
レンジＲＲ、オイルＯスカーレット、スミプラストオレ
ンジＧ、オラゾール・ブラウンＢ、ザボンファーストス
カーレットＣＧ、アイゼンスピロン・レッド、ＢＥＨ、
オイルピンクＯＰ、ビクトリアブルーＦ４Ｒ、ファース
トゲンブルー５００７、スーダンブルー、オイルピーコ
ックブルーなど、印刷、記録の分野で用いられている各
種の染、顔料を全て使用することができる。

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。

上記した着色剤および油剤を内蔵するマイクロカプセル
を得るには、着色剤と油剤との混合物を得た後、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１ 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℃、好ましく
は３０〜１２０℃の熱可塑性樹脂が用いられる。壁材の
ガラス転移点がＯ′Ｃ未満であると、室温付近の温度に
おいても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℃を超
えると、加熱によっても壁材が軟化、溶融せず、壁材が
破壊まで至らず、内蔵される浸透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
ルロース、カルボキシメチ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２ 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、０．５〜３０ｇ、特に０．５
〜１ＯｐＬのものが好ましく使用でき壁材の厚さは０．
１〜０．５ｇ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、着色剤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１〜３０＃Ｌ、好ましくは
２〜２０＃Ｌ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ｌ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２〜２０
０部、特に好ましくは５〜１００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、あるいは追加の着色剤等を含
有させることもできる。

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浸透性
インクを用意し、これらをストライブ状あるいはブロッ
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１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、必要に応じ
て更に記録媒体の背面からプラテン７によって熱パルス
を与えながら熱ヘッド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
クロカプセル感熱転写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。

転写後、カプセルから放出された浸透性インクは、含ま
れる油剤の浸透力によって、従来の熱転写性インクでは
浸透できなかった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５ な記録像３３が得られる。

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、着色剤および油剤を、ガラス転移点が０
℃〜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
ることにより、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。

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。

支五遣 カーポンツブラフ２２０部、綿実油５０部、レシチン１
０部を三本ロールを使って混練し、浸透性インクを得た
。このインク８０ｇに、スチレン８ｇ、メタクリル酸メ
チル５ｇ、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、５
００ｇ６ 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’Ｏ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．ＥＭＬの浸透性インクを内蔵
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６０〜６５”０）６
０部、カルナウバワックス２５部、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体（エチレン／酢酸ビニル＝９０／１ｏ）１５
部を、９０℃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　’Ｏ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部を混合攪
拌し、均一な塗工液とし、これを厚さ６部ｍのポリエス
テルフィルム上に塗工、乾燥して厚さ９ルの感熱転写イ
ンク層を形成し、感熱転写材を得た。

Ｌ軟扁」 カーボンブラックｌＯ部、パラフィンワックス（軟化点
６０〜６５℃）６０部およびカルナウバワックス２５部
、エチレン−酢酸ビニル共重合体（エチレン／酢酸ビニ
ル−９０７１０）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６ＪＬのポリエステルフィルム上に塗
布し、厚さ９ＩＬの感熱転写インク層を形成し、感熱転
写材を得た。

【蚊遣」 カーポンツブラック１０部、ヒマシ油２５部、レシチン
５部を三木ロールを使って混練し、浸透性インクを得た
。このインク１００ｇを２％ゼラチン水溶液４００ｇ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、１〜２ＩＬｍ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ｐＨを８〜９に調整し、撹拌しなから液温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
分散液を攪拌しながら舅温し、３０°Ｃにて３時間、５
０℃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、１〜２ＪＬｍ
の浸透性インクを内蔵するマイクロカプセルを得た。

ポリエチレンワックス（軟化点約９５℃）１部、パラフ
ィンワックス（軟化点約７０℃）２部およびカルナウバ
ワックス１部を約１００℃に加熱攪拌して混合した。次
いで石油系溶剤（商品名アイソパーＨ、エッソ製）１６
部を加え、約１００°Ｃに加熱して激しく攪拌しながら
室温に冷却して、ワックスの微分散液を得た。

上記ワックスの微分散液２０部とマイクロカプセル４部
を混合攪拌して得られた塗工液を厚さ６７℃ｍのポリエ
ステルフィルム上に塗工、乾燥して厚さ１１０１Ｌの感
熱転写インク層を形成し、感熱転写材を得た。

９ 前記の如くして得た感熱転写材の感熱転写インク層と記
録紙を対向させ、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１
．　Ｏｓ　ｅ　ｃ、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示す。

Ｏ：良、　Δ：やや不良、×：不良 貝」二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、記録紙の平滑性が低下しても、極めて
良好な印字品質の記録を得ることができ１紙質を選択し
ない感熱転写材である。

【図面の簡単な説明】

０ 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。 ｌ・・・感熱転写材 ２φ・φ支持体 ３・拳・熱転写性インク層 ４・・・熱溶融性バインダー ５・・・着色剤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拳・・記録媒体 ７・・・プラテン ８φΦ・熱ヘッド ３３・・・インク記録像（３３ａｅ會その繊維構造内部
への浸透充填部） 第１図 第２図

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、着色剤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θ℃〜１２０℃の熱可塑性樹脂から
   なることを特徴とする感熱転写材。