JPS61112691A - 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】 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。

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？ｔ２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、保守性にも潰れており、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１発色剤の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、　ｔｆ−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
い欠侃を有する。

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。

この酷熱転写記録方法は、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
ヘット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
使用に伴なう欠戯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、平滑度の低い記録媒体の場合には著しく印字品
−買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。

第１図に比較的平滑度の不良なポンド紙（ベック平滑度
計による平滑度１２秒）の触針計を用いた断面曲線の測
定例を示す。

図にみられるとおり紙の凸部上端より凹部の下端迄（す
なわち谷の深さ）１０漆を越える部分があり、更に、凸
部から凸部迄１００声を越える例もある。このような表
面平滑性不良な記録媒体４に第２図に示すように、支持
体２と熱転写性インク層３から成る感熱転写材１を対向
させ熱ヘッド６で印字した場合には、第３図に示される
ように、熱溶融したインクが、記録媒体の凸部あるいは
、その近傍にのみ付着するため、印字ドツト全面が転写
せず、印字濃度が不十分であったり像の一部が欠けたす
して、印字品質を低下させることになる。即ち、第３図
は、加熱転写後の感熱転写材と記録媒体の模式断面図で
あり、インク層部ａが熱ヘッドからの熱の加わらなかっ
た部分、インク層部すは記録媒体へ転写したインク部、
インク層部Ｃは熟ヘットからの熱が加わったが支持体残
留したインク部を示す、ここで、■インク層部ｂ７記り
媒体の接着力をＦｌ、（多インク層部す、ｃの凝集力を
Ｆ２、■インク層部す、ｃ／支持体の接着力をＦ３　、
　ｔａｉインク層部ａ／インク層部す又はＣの界面セン
断力をＦ４とすると、印字ドツト部全体の転写させるに
は、Ｆｌ　、Ｆ２＞Ｆ３＞Ｆ４の関係を満たすことが必
要であると推定される。

転写性を向上させるには、従来融点の低い熱溶融性バイ
ンダーを使用することが考えられるが、溶融性が上昇し
記録媒体への浸透が進み。

接着力（Ｆｌ）は上るがインク層の凝集力Ｆ２が低下す
る為十分な効果が得られず、更に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、像のにじみ等の不都合
を生ずる。

また転写性インク層の層ａｔを大にすることにより記録
媒体の凹部への転写量は増大するが、にじみが大きくな
るとともに熱ヘッドからの熱供給量も大きくする必要が
あり印字速度が低下する。

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１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。

本発明による感熱転写材は支持体上に支持体側から第１
インク層及び第２インク層を設けてなり、前記第１イン
ク層および前記第２インク層は共に熱溶融性バインダー
を有し、第２インク層の凝集力が第１インク層の凝集力
より大きく、かつ第２インク層の層厚が０．０１４ｍ以
上１μｍ未層である事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。なお、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。

第４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１通常はシート状の支持体上に熱転写性インク層３
を形成してなる。

又、熱転写性インク層は、それ自体複層構造を有し、支
持体側から順に設けた第１インク層３−１および：ｊＳ
２インク層３−２からなる。更に第１インク層、第２イ
ンク層の少なくとも一層には着色剤（特に図示せず）が
分散ないし溶解状態で含まれている。

支持体２とじては、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＃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
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、また熱ヘットを使用する場合に
、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
＃熱性保護層を設けることにより支持体の＃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りか
た支持体材料を用いることもできる。

第１インク層は、加熱時に支持体から剥離し易いことが
必要である。そのためには、加熱された部位と加熱され
ない部位の界面における界面せん断力が小さく、加熱部
位の第１インク層全体が記録媒体に転写されるように、
第１インク層の凝集力は小さいことが必要である。第２
インク層は、第１インク層がｔ！離すれば、それに伴っ
て支持体から剥離されるので、凝集力は大きくてもよく
、むしろ、記録媒体に転写後、第２インク層が記録媒体
に過度に浸透すると印字面の濃度にバラツキが生じて鮮
明な印字ができなくなるため凝集力は第１インク層より
太きいことが必黄である。第２インク層の凝集力は記録
媒体上に過度に浸透せず、層状７ｇを維持しつつ付着し
ているのが鮮明印字を達成する上で好ましく、この点か
らも、凝集力は大きい方が好適である。加熱時の凝集力
は、室温時での凝集力にほぼ比例するので、室温での凝
集力をもって、間接的に定めることができる。

第１インク層と第２インク層の凝集力は相対的な関係で
定められるものであるが、通常。

第１インク層の凝集力は、２０″Ｃで２〜５０Ｋ　ｇ　
／　ｃ　ｍ’、第２インク層の凝集力は３０〜３００Ｋ
ｇ／Ｃｍ’の範囲が好適である。

第１インク層を構成する熱溶融性バインダーとしては、
鯨ロウ、ミツウロ、ラノリン、カルナノヘワックス、キ
ャンデリラワックス、モンタンワックスなどの天然ワッ
クス、パラフィンワックス、マイクロブリスタリンワッ
クス、酸化ワックス、エステルワックス、低分子量ポリ
エチレンなどの合成ワックス、ラウリン酸、ミリスチン
酸、パルミチン酩、ステアリン酸、クロト／酸、ベヘニ
ン酸などの高級脂肪酸、ステ７リルアル；−ル、ヘヘニ
ルアルコールなどの高級アルコール、ショ糖の脂肪酸エ
ステル、ソルビタンの脂肪酸エステルなどのエステル類
、ステアリンアミド、オレイアミドなどのアミド類など
を主成分として用い、上記条件を満たす範囲内において
、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系
樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニ
ル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコール系
樹脂。

石油系樹脂、フェノール系樹脂、スチレン系樹脂、天然
ゴム、スチレンブタジェンゴム、インプレンゴム、クロ
ロプレンゴムなどのエラストマー類あるいは鉱油、植物
油などのオイルを適宜混合さセで用いても良い。

第２インク層を構成する熱溶融性パインターとしてはポ
リアミド系朗脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂
、ポリウレタン系４！Ｉ脂、アクリル系樹脂、塩化ビニ
ル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコール系
樹脂、ロジン、テルペン、ンエランク樹脂等天然樹脂１
石油系樹脂、フェノール系樹脂、スチレ／系樹脂、天然
ゴム、スチレンブタジェンゴム、インプレンゴム、クロ
ロプレンゴムなどのエラストブー類を主成分として用い
、必要に応じて上記粘度凝集力を逸脱しない範囲で、第
１層の主成分あるいはトリクレジルフォスフェート、ジ
ブチルフタレートなどの可塑剤あるいは鉱物油。

植物油などを適宜混合して用いても良い。

又第１イ／り層の働きは熱転写性インク層が支持体から
剥離しやすくすることであり、１５０℃における溶融粘
度が２〜５００ｃｐｓ。

特には２〜２００ｃｐｓが好適である。２００ｃｐｓを
超えると支持体からの剥れ易すさは低下傾向になる。ま
た、２ｃｐｓより小さくなると　層を保ちにくくなる。

また第２イイク暦の働きは、熱印加され紙と接触した時
に紙の中に余り奥深く浸透せずに紙への小さな接触点を
足がかりにドツト全体あるいはドツトとドツトのつなが
りの中で皮膜を形成して凹凸の紙の上に丁度フタをした
様な形で転写することであり。

その点で、溶融粘度が１５０℃で５００ｃｐｓ〜２００
０００ｃｐｓ、特には２０００ｃｐｓ〜１ｏｏｏｏｏｃ
ｐｓが好適である。

溶融粘度が小さすぎると、２録部材（紙）の凸部と接触
した所からイックが浸透して１毛細管現象により１紙繊
維の間を更に浸透して行くため、印字のシャープさに欠
け、また大きすぎると、記録部材への′ｊ！：着性が低
下する傾向になり　好ましぐないのである。

又、第１インク層凝集力Ｃ１と第２インク層の凝集力Ｃ
２の関係においては、ｃ２−ｃ１≧Ｌ　ＯＫ　ｇ　／　
ｃ　ｍ’特には、ｃ２−ｃ１≧３０Ｋｇ／ｃｍ″である
ことが熱転写時インク層の剥離性について好ましい。

又、第１インク層の厚さは転写性から考えて０、５〜５
ル第２インク層の厚ざは０，０１濤ｍ以上１μｍ未満の
範囲が好ましく、更に０．１牌川以とＬｐｍ未満が望ま
しい、０．０１を下回ると、第２インク層として薄くな
りすぎ先に述べた第２イック層の効果が発現されず、ま
た１４ｍを超えると第２インク層の役割は満たされるも
のの、印字のシャープさに欠けるさらいがある。

なお１本明細書において規定する凝集力は以丁の条件で
測定されたものを意味する。

測定機器、島津オートグラフＤＣ− ２０００（謝島津製作所！！り 測定試料：［５ｍｍＸ厚さ０．　Ｌ　〜２　ｍ　ｍ（引
張部） つかみ間隔：２０ｍｍ 引張速度：　Ｌ　Ｑ　Ｏｍｍ／ｍｉ　ｎ測定温湿度、２
０°Ｃ６６５％ＲＨ イック層１．２の少なくとも１層には着色剤が含まれる
。いずれか１層に加える場合には、第１インク層に加え
ることが望ましい、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・顔料が使用できる０着
色剤の含有量は、インク層１．２のそれぞれについて６
０％以下、熱転写性インク層全体としては５〜５０％の
範囲が適当である。又イ／り層１．２にはそれぞれ必要
により、分散剤、浸透剤、接着性改質剤、流動性コント
ロール剤などの添加剤を加えてもよい。

本発明の感熱転写材を得るには、イ／り暦１．２のそれ
ぞれについて、上記した熱溶融性バイノダー１着色剤お
よび添加剤を７トライター等の分散装置を用いて溶融混
錬するか、あるいは適当な溶剤とともに混錬して、８溶
融性あるいは溶液ないし分散液状のインクを得、これら
イックを支持体上の順次塗布し、必要に応じて乾燥する
ことにより、第１インク層、第２インク層の順で形成す
ればよい。

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−リボノ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熟＃融
性インクをストライプ状あるいはプコツク状に塗り分け
た感熱転写材とすることもできる。

上記感熱転写材を用いる感熱転写記録方法は１通常の感
熱転写記録方法と特に異なるものではないが、念のため
熱源として最も典型的な熟ヘットを用いる場合について
説明する。第５図は、その［要を示す感熱転写材の厚ざ
方向模式断面図である。すなわち感熱転写材１の熱溶融
性イ／り層３に記録媒体４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５によって熱パルスを与
えながら熱へノド６によって熟パルスを午えて、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。イック層３の被加熱部は温度上昇し、特にそ
の第１インク層から速やかに溶融ないし軟化し、溶融な
いし軟化した第２インク層とともに記録媒体に転写され
る。

このｖＡ第１インク層は支持体との接着力又は第１イン
ク層自体の凝集力が弱い為、熱転写性インク層の支持体
からの剥離を容易にし、第２イック層は、それ自体の凝
集力か強い為転写時に加熱ドツトが部分的に切れること
なく軟化・溶融したインク層が熱ヘッドによる圧力によ
って記録媒体へくいこむことにより、印加ドツト部全体
が転写する。

上記においては熱転写記録の熱源として熱ヘッドを用い
、る例を説明したが、レーザー光等の他の熱源を用いる
場合にも同様に実施できることは容易に理解できよう。

以下実施例により本発明を更に具体的に説明する。

実施例 厚さ６ｗのポリエチレンテレフタレートフィルム上に、
下記成分を７トライターを用いて加温分散させて得られ
た着色インクを熱溶融させながらワイヤーパーを用いて
塗布し厚さ２蒔の第１インク層を設けた。この第１イン
ク層の１５０℃における溶融粘度は６０ｃｐｓ　。

２０℃における凝集力は３５　Ｋ　ｇ　／　ｃ　ｒｎ’
であった。

別に上記成分をアノトライターを用いて９００部のトル
エフ中に加温分散させ、徐々に室温迄冷却してミクロ分
散液状の着色イ／りを得た。このイ／りを上記で得た第
１インク層上にワイヤーパーを用いて塗布し乾燥し、厚
さ０．５用の第２インク層を形成した。：ｆ４２インク
層の１５０℃における溶融粘度は３１００Ｑｃｐｓ。

２０℃における凝集力は１４０　Ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ’
である。

次いで、このようにして得られた感熱転写材を用いボン
ド紙（ヘノク＋滑度計による平滑度２０秒）へ、木質的
に第５図により説明したような態様で印字圧力１．６Ｋ
ｇ／ｃｍ″、印加パルス巾５ｍｓ　ｅ　ｃで感熱転写を
行なったところ。

記録紙上に、かすれやにじみのない鮮明且つエツジのシ
ャープな印字が得られた。

比較例 下記各成分をアトライターを用いて加温分散させ熱転写
性インクを得た。このインクを熱溶融させながらワイヤ
ーパーを用いて厚さ６ルのポリエチレンテレフタレート
とに塗布し、厚さ４涛のインク層をもつ感熱転写材を得
た。

この感熱転写材を用い、実施例と同様感熱転写を行なっ
たところ、記録紙上の印字にかすれが生じた。

【図面の簡単な説明】

第１図はボンド紙（ヘツク平滑度肝による平滑度１２秒
）の触針計を用いた断面曲線、第２図は第１図のポンド
紙に一般的な感熱転写材（支持体厚さ６延、イ／り層厚
さ５ル）および熱ヘッド（ドツト−辺の長さ１２０　ｐ
）を重ね合せた模式断面図、第３図は加熱転写後の感熱
転写材の記録媒体の模式断面図、第４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
、第５図は第４図の感熱転写材を用いる感熱転写記録方
法の実施態様を説明するための感熱転写材の厚さ方向で
見た模式断面図である。 ｌ−一一一感熱転写材、　　　２−一一一支持体。 ３−一一一熱転写性インク層、 ３−１−−−一第１インク層、 ３−２−−〜−第２インク層、 ４−一一一記録媒体、　　　　　５−一一一プラテン、
６−−−−ヘツド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、支持体上に、支持体側から第１インク層および第２
   インク層を設けてなり、前記第１インク層および第２イ
   ンク層は共に熱溶融性バインダーを有し、前記第２イン
   ク層の凝集力が前記第１インク層の凝集力よりも大きく
   、かつ前記第２インク層の層厚が０．０１μｍ以上で１
   μｍ未満であることを特徴とする感熱転写材。 ２、前記第１インク層と前記第２インク層の少なくとも
   一層に着色剤を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の感熱転写材。