JPS61295082A - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、表面平滑性の悪い記録媒体に対しても良好な
印字品質の感熱記録像を与える感熱転写材に関する。

〔従来の技術〕

感熱転写記録方法は、使用する装置が軽量かつコンノｆ
クトで騒音がなく、操作性、保守性に優れるという感熱
記録方法の一般的特徴に加えて、発色型の加工紙が不要
であり、また記録像の耐久性にも優れると云う特徴を有
しており、最近、広く使用されはじめている。

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
転写することによフ、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。

しかしながら、従来の感熱転写記録方法には転写記録性
能、すなわち印字品質が記録媒体の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という問題がある。このため、一般
に、表面平滑度の高い紙が記録媒体として用いられてい
るが、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
のエッソ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。

従来、このような表面平滑性の悪い記録媒体に対して、
良好な印字品質の記録像を得るためには、例えば、少な
くとも表面層に溶融粘度が小さい熱溶融性バインダーを
使用すること、あるいは熱転写性インク層の層厚を増大
することにより、溶融インクを紙等の記録媒体の微細凹
凸構造にまで忠実に付着ないし浸透させる考え方に基づ
く方法が採られていた。しかしながら、溶融粘度の小さ
いバインダー全使用すると、インク層が比較的低温にお
いても粘着性を帯び、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じ、また転写像のにじ
みを生ずる。また転写性インク層の層厚を犬にする場合
は、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。

本発明者等は、上記したような従来の考え方、すなわち
、表面平滑性の悪い記録媒体に対して良質な印字を与え
るために、溶融インクを記録媒体の微細凹凸構造にまで
忠実に付着ないし浸透させる考え方には、以下に述べる
ように限界が存在するとの結論に到達した。

第４図に、比較的平滑度の不良ながンド紙（ペック平滑
度計による平滑度１２秒）について、触針針を用いて測
定した断面曲線の例を示す。図にみられるとおり、紙の
凸部上端より凹部下端迄の距離（すなわち谷の深さ）は
、しばしばｌＯμを越え、更に凹部の巾は１００μを越
える例もある（なお、第４図において、縦方向と横方向
の縮尺は一様でない）。したがって、この断面曲線に、
縦横の縮尺を、それぞれほぼ同一として、記録時におけ
る典型的な感熱転写材および熱ヘッドの断面図を重ねて
なる第５図（図中、ｌは感熱転写材であり、これは支持
体２の一面に熱転写性インク層３を設けてなる。また４
は記録媒体、５は熱ヘッドを示す）を見ればわかるよう
に、大きな表面凹部については、溶融インクによって、
これを完全に充填するのは不可能である。また、このよ
うに表面平滑性の不良な記録媒体へ印字した場合、実際
には、熱転写直後の感熱転写材と記録媒体との接触部の
拡大断面図である第６図に示すように、熱溶融性インク
の転写は不完全であり、加熱部の一部すのみが記録媒体
の凸部あるいはその近傍に付着し、非加熱部ａに加えて
、加熱部のうち記録媒体の凹部に相当する部分Ｃは転写
せずに残っており、このため、印字濃度が不十分であっ
たり、像の一部（図のｅｅ部）が欠けたりして、印字品
質を低下させていることがわかった。本発明者らは、こ
のような不完全転写の原因について、更に詳細な検討を
加えた結果、本発明に到達した。

〔発明の解決すべき問題点〕

本発明は、上述した従来の感熱転写材の問題点を解決し
、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、濃度が高く且つ切れのよい印字を
与えることができる感熱転写材を提供すべくなされたも
のである。

〔問題点を解決するための手段及び効果〕即ち、従来の
問題点を解決する手段として見出された本発明の感熱転
写材は、支持体上に、該支持体に近い側から順に積層さ
れた第１の層及び第２の層で構成される熱転写性インク
層を有しており、前記第１の層が熱可塑性材料を含む多
孔質の層であり、前記第２の層が熱可塑性材料を含む緻
密質の層であり、前記第１の層が前記第２の層よりも高
い溶融粘度を有しており且つ前記第１及び第２の層の少
なくとも１層に着色剤が含有せしめられていることを特
徴とするものである。

本発明による感熱転写材を用いた場合、熱ヘッド等から
の印加エネルギーによシ、ドツト部の多孔質である第１
の層が融着することにより、印加ドツト部の強度が高ま
り、非印加部のインク層と強度の差が生じる。又印加ド
ツト部の第２の層は熱溶融し記録媒体との接触部（凸部
）を中心に接着力を生ずる。即ち、第２の層により記録
媒体への接着力を生じ、同時に第１の層が印加エネルギ
ーによりドツト部内での強度を高める為、ドツト毎イン
ク層の記録媒体への転写が達成される。

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「チ」及
び「部」は、特に断わらないかぎり、それぞれ、重量部
及び重量部を表わす。

〔発明の詳細な説明及び実施例〕

第１図は、本発明の最も基本的な態様における構成例の
厚さ方向模式断面図である。即ち、第４図乃至第６図と
同一の要素を同一の符号で表わすと、感熱転写材１は、
通常シート状の支持体２上に、支持体に近い側から順に
、熱可塑性材料を含む多孔質の第１の層３′、及びその
上に熱可塑性材料を含む緻密質の第２の層３〃を積層し
て熱転写性インク層３を有している。

第４図は第２の層が第１の層上になる様に積層した状態
を示しているが第２図に示した様に、第２の層が第１の
層の多孔質中に一部浸透していても勿論よい。

第１の層３′は、例えば微細網状多孔質の組成形態をし
ている。

この様に、多孔質のうちでもとりわけインク層中の気孔
がインク層の面方向で均一に分布していると、熱印加時
、印加部のインク層の融着が進行し易く、かつ非印加部
との境界部がシャープになり鮮明な記録が得られるため
有利である。

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
ーゼネート、トリアセチルセルロース、ポリアミド、ポ
リイミド等の比較的耐熱性ノ良いプラスチックのフィル
ム、七ロノ蔦ンアルイは硫酸紙、コンデンサー紙などが
好適に使用できる。支持体の厚みは、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１〜１５ミクロ
ン程度であることが望ましいが、例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。壕だ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
る捌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。

微細網状多孔質組織である第１の層３′の溶融温度は６
０〜１５０℃、特に７０〜１４０℃の範囲であることが
好ましい。

溶融温度が１５０℃を越えると溶融熱量が不足するため
多孔質の熱融着が不十分となり印加ドツト部の強度が上
らずドツトの欠は等生じ易い。

なお、本発明で云う溶融温度は、高滓フローテスターＣ
ＦＴ　５００形を用いて、荷重１０ｋｇ、昇温速度２℃
／分の条件で試料インクの見掛は粘度一温度曲線を求め
ときに、この曲線上で５×ｌＯポイズの見掛は粘度を与
える温度として求められたものである。又溶融粘度は１
５０℃において２００〜１００万センチポイズ、特に５
００−１０万センチポイズであることが好ましい（回転
粘度計）。

１５０℃における溶融粘度が２００センチポイズ未満で
あると、インク層の熱印加ドツト部の流動性が大きくな
り記録媒体へ浸透しその部分でインクが切れ易くなるな
ど不都合を生ずる。又１００万センチポイズを越えると
多孔層の熱融着が不十分となり、ドツト部の強度が上ら
ず転写不良を起す。

第１の層を構成する熱可塑性材料としては、鯨ロウ、ミ
ツロウ、ラノリン、カルナバワックス、キャンデリラワ
ックス、モンタンワックス、セレシンワックスなどの天
然ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリ
ンワックスなどの石油ワックス、酸化ワックス、エステ
ルワックス、低分子量ポリエチレン、フィッシャートロ
プシュワックスなどの合成ワックス、ラウリン酸、ミリ
スチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸な
どの高級脂肪酸、ステアリルアルコール、ベヘニルアル
コール７、ＣトＯ高Ｒフル：７−／ｌ／　、　シヨ糖の
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、オレイルアミドなどのアミド類、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、ポリアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系
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、ポリスチレン系樹脂
、天然ゴム、スチレンブタツエンゴム、イソプレンゴム
、クロロプレンゴムなどのエラストマー類するいは可塑
剤、鉱油、植物油などの油剤を適宜混合させ、溶融温度
ならびに１５０℃の溶融粘度が上記範囲内になるように
コントロールして用いる。

微細網状多孔質構造を有する第１の層３′の製造方法は
、特に限定されるものではないが、例えば下記の方法で
設けることができる。

アゾイソブチロニトリル、　Ｎ、Ｎ’−ヅニトロペンタ
エチレンテトラミン、重炭酸アンモニウムなどの発泡剤
を上述した様に熱可塑性材料を主成分とするインク塗工
液に配合し加熱発泡させる方法、インク塗工液に界面活
性剤類などの発泡助剤等を配合し機械的に発泡させた塗
工液を塗工乾燥させる方法、インクを構成する熱可塑性
材料の低沸点親溶剤と高沸点質溶剤の混合溶剤を溶媒と
するインク塗工液を塗工し、熱処理により低沸点親溶剤
をはじめに揮散させ熱可塑性材料をケル化析出させる方
法、インク塗工液に溶解性のない微粉末（例えば食塩微
粉末）を混合し、支持体上に塗布。

乾燥等により固体インク層を形成後、前記微粉末を溶出
し、力）つ熱可塑性材料不溶の溶剤（例えば水）等で微
粉末を溶出せしめる方法、熱可塑性材料及び着色剤をツ
メチルホルムアミドを主体とする溶剤中に溶解乃至分散
させた塗工液を支持体上に塗工後、直ちに溶剤を水と置
換させ不溶化、析出させる方法などがある。

この多孔質体積中に占める熱可塑性材料及び所望により
含有される着色剤を合せた体積比率は、好ましくは５〜
８０％、さらに好ましくは１０〜６０チである。

第１インク層上に積層する第２インク層の溶融温度は５
０〜１４０℃の範囲であることが好ましい。

又１５０℃における溶融粘度は０．５〜１．０００セン
チ、Ｉ？イズ特に５００士ンチポイズ以下であることが
好ましく更に第１の層の溶融粘度が第２の層の溶融粘度
より犬である必要がある。

第２の層の機能はインク層の転写媒体への接着力を強化
するところにありこの溶融粘度の関係が逆であると第２
インク層の接着性は不十分なものとなる。又第２の層は
本発明の感熱転写材の表層全なすものであシ、保存下で
のブロッキングを起さないために、室温において粘着性
を有さないものである必要がある。

第２の層に用いる熱可塑性材料としては、第１の層に用
いることのできるものはすべて用ることかでき、上記し
た溶融温度ならびに溶融粘度条件を満たすように配合全
決定しなければならない。

また、第１の層の厚さは１〜２０μｍ１第２の層の厚さ
は１〜１０μｍの範囲が好ましい。

第１及び第２の層３′、３〃の少なくとも１層には着色
剤が含まれる。２層ともに着色剤が含まれることが望ま
しいが、層厚の関係によりどちらか−方でも良い。また
上記した、溶融温度ならびに溶融粘度条件は、当然のこ
とながら、着色剤、あるいは必要に応じて添加されるそ
の他添加剤の混入した状態でのものである。

着色剤としては、印刷記録の分野で広く用いられている
各種の染料、顔料が使用される。

具体的には例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料
、ランプ黒、スーダンプラックＳＭ、ファースト・エロ
ーＧ、ペンヅノン拳エロー、ピグメント・エロー、イン
ドファースト・オレンジ、イルガソン・レッド、ノ９ラ
ニトロアニリン・レッド、トルイジン拳レッド、カーミ
ンＦＢ、パーマネント・がルドーＦＲＲ、ピグメントＯ
オレンソＲ，リソール命Ｖ、ド２Ｇル−キ・レッドＯ，
ローダミンＦＢ、ロータミンＢレーキ、メチル曇バイオ
レットＢレーキ、フタロシアニンブルー、ピグメントゾ
ル−、ブリリャント・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Ｉン・ファーストエロー
ＯＧＧ　、カヤセットＹ　９６３　、カヤセットＹＧ、
スミゲラスト・エローＧＧ、ザポンファーストオレンヅ
ＲＲ，オイル・スカーレット、スミグラストオレンジＧ
１オラゾール・ブラウンＢ、ザボンファーストスカーレ
ッ１−ＯＧ、フイゼンスビロン。

レッド０ＢＥＨ、オイルピンクｏＰ、ビクトリアブルー
Ｆ４Ｒ，ファーストダンプルー５００７、スーダンブル
ー、オイルピーコックブルーなど公知の染・顔料を全て
使用することができる。

着色剤の含有量は、層３１．３〃のそれぞれについて８
０チ以下、熱転写性インク層全体としては１〜８０チの
範囲が適当である。又層３′、３〃にはそれぞれ必要に
よシ、更に分散剤、あるいは金属微粉末、無機微粉末、
金属酸化物等からなる充填剤などの添加剤を適宜加えて
も良い。

第２の層を第１の層上に積層するのは、上記した、熱可
塑性材料及び所望により含有される着色剤等をアトライ
ター等の分散装置を用いて溶融混練するか、あるいは適
当な溶剤とともに混練して、熱溶融性あるいは溶液状乃
至分散液状のインク塗工液を得、これを支持体上に塗工
し、必要に応じて乾燥するか、上記塗工液を剥型紙など
の仮基材に塗工、必要により乾燥して得られた均一イン
ク層を第１の層上にラミネートするｌ、ｒどしてなされ
る。

本発明の感熱転写材の平面形状は、特に限定されるもの
ではないが、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ｒｌｊ広のテープ状など
の形態で使用される。またカラー記録のために何種類か
の色調の熱溶融性インク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。

上記感熱転写材を用いる感熱転写記録方法は、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熱ヘッドを用いる場合について
は説明する。

第３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の熱転写性インク層
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によって支持しつつ熱ヘッド６に
よって熱ノクルスヲ与えて、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の加熱部は温度上昇、第１の層３′の多孔質部が融着
するとともに第２の層３〃が軟化して、転写媒体へ接着
性を発現、パターン状に転写し記録像すを残す。

上記においては熱転写記録の熱源と【７て熱ヘッドを用
いる例を説明したが、Ｖ−デ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 処方Ａ ヒドロキシル基末端ウレタンニジストマー　２５％溶液
　　　　１００部（軟化温度１０２℃、溶媒ヅメチルホ
ルムアミトンメチルエチルケトン／トルエン＝８／１／
１）アクリル樹脂　５０チ溶液　　　　　　　　　　　
　１５０部（ガラス転移温度１０℃、溶媒酢酸エチル／
トルエン−５７５）カーボンブラック　　　　　　　　
　　　　　　　　　　２０部ツメチルホルムアミド　　
　　　　　　　　　　　　９３０部上記処方Ａの配合物
をサンドミルで３０分間混合・分散することによりイン
ク塗工液を得た。得られた塗工液をアプリケーターを用
い、６μｍポリエチレンテレフタレートフィルム上に８
μｍの塗工厚になる様塗工、直ちに塗工物を水の中に浸
漬し一分間放置後水より塗工物をどり出Ｉ−熱風乾燥機
中８０℃×１０分間の乾燥を行ない微細網状多孔質組織
である第１の層を得た。

処方Ｂ エチレン−アクリル酸共重合樹脂エマルソヨン　　７０
部（エチレン含ｉ９５％、不揮発分２０％）ワックスエ
マルソヨン　　　　　　　　　　　　３０部（軟化温度
７０℃、不揮発分２０％） ２５％カーボンブラック水分散液　　　　　　　　２０
部上記処方Ｂ配合物をプロペラ式攪拌機により均一混合
、得られた塗工液をアプリケーターを用い第１の層上に
塗工した（アプリケーター間隙は２０μｍ）。熱風乾燥
機中、８０℃×３分間の乾燥を行ない、本発明による感
熱転写材を得た。

この感熱転写材を用いて、キャノワード４５８でがンド
紙（ペック平滑度１２秒）に印字を行なったところ、非
常に鮮明性の良い印字が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１構成例の厚さ方向模式断面図である
。 第２図は、本発明の他の１構成例の厚さ方向模式断面図
である。 第３図は本発明の感熱転写材を用いる感熱転写記録方法
の実施態様の模式断面図である。 第４図はポンド紙（ベック平滑度計による平滑度１２秒
）の触針針を用いた断面曲線を示す図である。 第５図は第１図のポンド紙に従来の一般的な感熱転写材
（支持体厚さ６μｍ、インク層厚さ５μｍ）及び熱ヘッ
ドを重ね合せた模式断面図である。 第６図は加熱転写後の従来の感熱転写材と記録媒体の模
式断面図である。 １・・・感熱転写材、２・・・支持体、３・・・熱転写
性インク層、３′・・・第１の層、３〃・・・第２の層
、４・・・記録媒体、５・・・プラテン、６・・・熱ヘ
ッド。 第２図 第３罠

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 支持体上に、該支持体に近い側から順に積層された第１
   の層及び第２の層で構成される熱転写性インク層を有し
   ており、前記第１の層が熱可塑性材料を含む多孔質の層
   であり、前記第２の層が熱可塑性材料を含む緻密質の層
   であり、前記第１の層が前記第２の層よりも高い溶融粘
   度を有しており且つ前記第１及び第２の層の少なくとも
   １層に着色剤が含有せしめられていることを特徴とする
   感熱転写材。