JPS60247593A - 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】 交亙芳Ｉ 本発明は、優れた熱転写性能を有し、特に表面平滑性の
悪い記録媒体に対しても良好な印字品質を与える感熱転
写材に関し、特に熱転写記録を磁気吸引力の作用下に行
なうための改良された感熱転写材１こ関する。

亀見韮遺 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溶融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
熱へ・ン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ない
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、熱溶融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ｍ＜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。

上述した問題点を解決するために、ろう様物質と熱可塑
性樹脂のいずれか一方または両方からなる熱溶融性バイ
ンダーと、磁性体粒子を含む組成からなる熱転写性磁性
インクを支持体上に設けた感熱転写材を用い、熱転写記
録を磁気吸引力の作用下に行なう技術が開示されている
（特開昭５２−９６５４９号公報）７゜この熱転写記録
方法においては、溶融したインクの記録媒体への転写能
を、溶融したインクの粘着力ないし浸透力によるのみで
なく、磁性体粒子に働らく磁気吸引力により、インクを
記録媒体の表面凹部にも良好に付着促進させる、また熱
時溶融状態にある磁性インクを支持体より剥離促進させ
ることにより、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なうことが意図されているもの
と理解できる。

しかし、本発明者等の研究によれば、上記技術において
開示された感熱転写材を用い、磁気吸引力の作用下に熱
転写記録を行なうときに、磁気吸引力が作用するのは、
実質的に熱溶融性バインダー中に分散された磁性体粒子
のみであるため、熱印加によって熱溶融性インク層が低
粘度化した際に、磁性体粒子と熱溶融性バインダーとの
分離が起り、結果として支持体上に熱溶融性バインダー
が残り、記録像の定着性が劣化するという欠点があった
。また該感熱転写材の製造に際しては、一般に支持体上
に、熱溶融性インクを、熱溶融させて塗工、冷却するホ
ットメルトコーティング法、あるいは溶剤に溶解または
分散させて塗工、乾燥するソルベントコーティング法を
適用して、熱溶融性インク層を形成するが、いずれの方
法を採るにせよ、この際に磁性体粒子が沈降しやすく、
均一組成の熱溶融性インク層を得るのが困難であるとい
う欠点が見出された。

免１五１順 本発明の目的は、上述した欠点を除き、均一な組成の熱
溶融性インク層を有し、表面平滑性の良くない記録媒体
に対しても良質で且つ定着性の良好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。

先豆豊１１ 本発明者の研究によれば、上記目的の達成のためには、
磁性体粒子として、従来、一般に使用されているものよ
りも粒径が小さく且つ特定の範囲で粒径の揃ったものを
用い、更に熱溶融性インク層中に分散剤とともに分散さ
せることが有効であることを見出した。すなわち、この
ようにして構成した熱溶融性インクは、熱印加時に磁性
体粒子がコロイド状態で分散した状態となり、磁場の印
加下においても凝集や固−液分離が起らず、その安定な
分散状態のため、あたかも単一の成分からなる磁性流体
として挙動する。このため、従来の磁性体粒子を分散さ
せた熱溶融性インク層を有する感熱転写材の欠点を除く
ことが可能になる。

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」二に熱溶融性インク層を
形成してなり、該熱溶融性インク層が、実質的に粒径範
囲が４００Å以下で、平均粒径が１５０Å以下の強磁性
体粒子、分散剤およびワックスからなることを特徴とす
るものである。

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。

、　手 第１図は、本発明の最も基本的な態様における感熱転写
材の厚さ方向模式断面図である。すなわち感熱転写材１
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上に熱溶融性インク層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
、上口／＼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溶融性インク層
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。

熱溶融性インク層３は、ワックス４中に、強磁性体粒子
５を、分散剤とともに、より好ましくは予め分散剤で表
面被覆した後に、分散させてなる。

・ワックス４としては、植物ワ・ンクス類、例えばカル
ナウバワックス、カンデリラワックス、木ロウ、オウリ
キュリーワックスなど；動物ワックス類、例えば、みつ
ロウ、鯨ロウ、セラックなど；石油ワックス類、例えば
パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスな
ど；鉱物ワックス類、例えばモンタンワックス、オシケ
ライトなど；合成ワックス類、例えば、カーポワックス
、ポリエチレンワックス、オパールワックスなど、が単
独で、または二種以上混合して用いられる。これらワッ
クスは、熱溶融性インク層中に１０〜９８％、好ましく
は２０〜９０％の範囲で用いられる。

磁性体粒子５を構成する磁性体としては、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、マ
グネタイト、あるいはマンガンフェライト、ニッケルフ
ェライト、コバルトフェライト、鉄亜鉛フェライト、マ
ンガン亜鉛フェライト、ニッケル亜鉛フェライト、バリ
ウムフェライトなどのフェライト類が好ましく用いられ
る。

これら磁性体粒子は、実質的に、すなわち９０％以上、
好ましくは９５％以上の粒子が、粒径が４００Å以下、
好ましくは２００Å以下、より好ましくは１５０Å以下
で、且つ平均粒径が、１５０Å以下、好ましくは１００
人程度のものが用いられる。ここに平均粒径とは、電子
顕微鏡観察による視野中にてめられるものであり、５検
体以上による数平均値としてめるものとする。実質的に
粒径が４００人を超える粒子が存在し、あるいは平均粒
径が１５０人を超える磁性体粒子を用し）ると、塗工時
の磁性体粒子の沈降しこより、均丁組成の熱溶融インク
層の形成が困難となる。また熱転写記録時に、磁性体粒
子とワックスとの分離力く無視できなくなる。下限は特
に限定−されな０力く、通常５０Å以上のものとなる。

これら磁性体粒子は、熱溶融性インク層の２〜７０％、
特に５〜７０％の割合で使用すること力く好ましい。

上記磁性体粒子とともに、好ましくはこれを被覆する形
態で、熱溶融性インク層中に分散させて磁性体粒子の安
定分散を図るべき分散剤としては、オレイン酸、リノー
ル酸、エルカ酸、ナフテン酪、アビエチン酸等のカルボ
ン酸類、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤
、ノニオン系界面活性剤等を単独でまたは混合系として
用１．Ｎることかでき、特に限定されるものではなし１
カζ、中でも、オレイン酸が好ましく用いられる。これ
ら分散剤は、磁性体１００部に対して、０．５〜１５０
部、好ましくは１５〜１００部の割合で用いられる。

熱溶融性インク層３には、上記した成分に加えて、熱溶
融性インク層３の濃度を増しあるいはその色調を調整す
るために必要に応じて着色剤を含有されることもできる
。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。

本発明で用いる熱溶融性インクの作成は、いわゆる磁性
流体の作成方法に準じて行なえばよい。

磁性粒子としてマグネタイトを使用した場合の製法例で
述べると、まず第−法としてマグネタイトを分散剤の共
存下に熱溶融ワックス中で長時間粉砕する方法、第二法
として２価及び３価の鉄イオ゛ンをｌ：２の割合で含む
水溶液にアルカリを加え、微粒のマグネタイトを作り、
該溶液に分散剤を添加し、分散剤をマグネタイトに吸着
させ、水洗、脱水後、熱溶融ワックス中に再分散させる
方法、第三法として第二法と同様にして得た微粒のマグ
ネタイト溶液を分散剤を含む熱溶融ワックス中に添加し
マグネタイトをワックス相中に移行させるとともに水分
を蒸発除去する方法、第四法として既存磁性波体を凝集
剤を用いて微粒マグネタイトを凝集、分離、洗節し熱溶
融ワックス中に再分散させる方法などが適用できる。

マグネタイト以外の磁性体を用いる場合も上記に準じた
作成か可能であるが、本発明の熱溶融性インクの製法は
、上記方法に限定されるものではない。

本発明による感熱転写材ｌは、たとえば上記のようにし
て得た熱溶融性インクを、支持体２上に熱溶融塗布し、
冷却固化して厚さ１〜３０ル、好ましくは２〜２０ｐＬ
の熱溶融性インク層３を形成することにより得られる。

次に上記感熱転写材を用いる本発明の感熱転写記録方法
を、その典型的な一態様について説明−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ｌの熱溶融性インク層３に記
録媒体６を対向させ、記録媒体の裏面にプラテン兼用永
久磁石７を置いて感熱転写材ｌから記録媒体６へ向かう
磁気吸引力を作用させつつ、熱ヘッド８によって熱ノく
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
溶融し、その粘着力と磁性溶融インクに働く磁気吸引力
によって記録媒体６の表面凹部にまで転写付着し、感熱
転写材１の剥離後、記録媒体６に印字品質の良好な転写
記録像を与える。

このとき、熱溶融状態にある流動性インクは、いわゆる
磁性流体であるから記録媒体に転写したインクの組成は
支持体上に形成された熱転写性インク組成とかわらない
ので定着性の優れた転写記録像が得られるのである 上記の例においては、感熱転写材の熱溶融性インク層と
記録媒体とが熱転写時において接触する態様について説
明した。しかしながら本発明の転写記録方法においては
、熱転写性インクの転移に必要な力は、木質的に感熱転
写材から記録媒体へ向かう磁気吸引力により与えられる
ため、必要な磁気吸引力が作用する範囲内で熱溶融性イ
ンク層と記録媒体とは若干離間していてもよい。したが
って、本発明の感熱転写材を使用する熱転写記録におけ
る、感熱転写材と磁気記録媒体との積層状態は、このよ
うな若干離間した状態での対向積層状態を包含するもの
である。

感熱転写材ｌ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るもの
ではないが、４００工ルステツド以上が好ましく用いら
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
理解できよう。

発」ＬＱｊ「釆 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、磁性体
粒子として、従来、一般に使用されているものよりも粒
径が小さく且つ特定の範囲で粒径の揃ったものを用い、
更に熱溶融性インク層中に分散剤とともに分散させた感
熱転写材が提供され、これを用いて磁力線の作用下に感
熱転写記録方法を行うことにより、表面平滑性の良くな
い記録媒体に対しても印字品質が良好でで且つ定着性の
優れた記録像を得ることができる。また、記録像の磁気
読取りが可能であるなどの利点も得られる。

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。

実ｊ口緩」 水ｌ！に塩化第一鉄４水和物１００ｇ、塩化第二鉄６水
和物２７０ｇを添加しＰＨを７．０〜８．５に調整する
ことによりコロイド分散液を得た。本分散液を９０℃に
加温し、パラフィンワックス（ｍｐ１５５＠Ｆ）３５０
ｇ、ヘキストリックスＯＰ１００ｇ、オレイン酸５０ｇ
からなる１００℃溶融液と混合し、有機層を取り出し、
その有機層を１０５℃の真空乾燥器中で一昼夜乾燥し、
残留水分を除去し、熱転写性インクを得た。

該インクを６ＪＬ厚のポリエステルフィルム上にホット
メルトコーティング法にて６ｐ厚のインク層を形成し、
感熱転写材を得た。該インクの５検体を電子顕微鏡観察
したところ、磁性粉粒子の９０％以上は粒径が２００Å
以下であり、平均粒径は１２０人であった。

東、、１２Ｌヱ 実施例１のパラフィンワックス及びヘキストワックスＯ
Ｐをｎ−ヘキサンに変えて、磁性流体を得た。本磁性流
体２５０ｇにアセトン１５０ｍ１を添加し、コロイド分
散粒子を凝集させ、更にアセトンｌｏｏｍｌで洗浄した
。得られた凝集物を、パラフィンワックス２００ｇ、カ
ルナラへワックス５０ｇの１００℃溶融物に添加、再分
散し熱転写性インクを得、実施例と同様の方法で感熱転
写材を得た。また磁、性粉粒子の粒径は、実施例１と同
様に電子顕微鏡観察を行なった結果、９５％以上が１５
０Å以下であり、平均粒径は９０人であった。

【蚊遣」 磁性粉体（ｒ−Ｆｅ３０４）２０部、パラフィンワック
ス（融点１５５’　Ｆ）４０部、エチレン−酢ビ共重合
体（共重合比９０：１０）２０部、を容器に入れ１２０
℃に加熱しアトライターにて２時間分散し得られた熱転
写性インクを、ホットメルトコーティング法にて塗工し
、厚さ６ｐＬのインク層を有する感熱転写材を得た。本
インク中の磁性粉粒子の平均粒子径は２０００人であっ
た。

上記実施例、及び比較例で得られた感熱転写材のインク
層を記録紙と対向させ、支持体裏面からプラテン兼用永
久磁石により１５００エルステツドの磁界を感熱転写材
の熱転写性インク層に作用させつつ、熱ヘッドにより支
持体の裏面より印加パルス幅５ｍ５ｅＣで印字したとこ
ろ記録紙上にぼやけやにじみのない鮮明な印字が得られ
、平滑度の異なる記録紙を用いても印字品位に差がなか
った。しかし、比較例で得られた記録部を指左記で擦過
したところ、記録部が剥離する現象が認められ、更に転
写した部分のポリエステルフィルムを顕微鏡で観察した
ところ、ポリエステルフィルムに熱溶融性バインダーが
残留していた。一方、実施例で得られた記録部は指先で
擦過しても剥離することはなく、またポリエステルフィ
ルムに残留物は認められなかった。

つぎに上記三種の熱転写性インクを試験管に一定量採取
し、１２０°Ｃのオーブン中に１時間放置したとこ、ろ
比較例のインクは試験管下部に磁性粉が沈降し固液分離
をきたしたが、実施例のインクは分離することはなかっ
た。また上記試験管中の溶融状態のインクに永久磁石を
近づけたところ、比較例のインクは固液分離をきたした
が実施例のインクでは固液分離は認められなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の感熱転写材の一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感熱転写
記録方法の一態様を説明するための感熱転写材の厚さ方
向模式断面図である。 １・・・感熱転・写材 ？・・・支持体 ３・・・熱溶融性インク層 ４・・Φワックス ５・・・強磁性体粒子 ６・・・記録媒体 ７・・・プラテン兼用永久磁石 ８・ｅ書熱ヘッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 支持体上に熱溶融性インク層を形成してなり、該熱溶融
   性インク層が、実質的に粒径が４００Å以下の範囲で、
   平均粒径が１５０Å以下の強磁性体粒子、分散剤および
   ワックスからなることを特徴とする感熱転写材。