JPS62249789A - 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】 １亙豆ｊ 本発明は、被記録媒体に２色の記録像を転写する感熱転
写２色記鎧方法に関する。

１１藍遣 感熱転写記録方法は、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被記録媒体に接する様
に被記録媒体に重畳し、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被記録媒体
に転写することにより、被記録媒体上に熱供給形状に応
じた転写記録像を形成するものである。

また、上記感熱転写記録方法の長所を生かしつつ２色印
字を得たいという市場要求も強く、２色印字を得る為の
技術も種々提案されている。

従来、普通紙上に感熱転写記録方法を用いて２色印字す
る方法として、大村上に、互いに異なる着色料が含有さ
れてなる高融点インク層及び低融点インク層が順次積層
されてなる感熱転写材を用いる方法（特開昭５６−１４
８５９１号公報）。

あるいは大村上に、加熱により溶融浸出するインクと、
前記溶融浸出する温度より高い温度で溶融剥離するイン
クとより成るインク層を設けた２色感熱転写インクシー
トを用いる方法（特開昭５９−６４３８９号公報）が提
案されている。

しかしながら、これらの方法においては、熱ヘッドに印
加するエネルギーを２段階に変化させることによりイン
ク層の温度を変化させて２色印字を行うため、高いエネ
ルギーをあたえた場合。

熱の拡散によって高温の部分の周辺には比較的低温の部
分が生じ、その結果、高温で印字した部分の周辺に低温
で印字される色のふちどりを生じてしまうという欠点が
あった。

更に、上述したいずれの方法においても、低温で印字さ
れるインクの材料として比較的低融点の材料を使用しな
ければならない制約があり、被記録媒体の地汚れ、イン
クシートの保存性低下部の問題を生じていた。

上述したような従来の２色印字方法の欠点を解消し、簡
単な方法で普通紙等に２色の美しい印字を得ることがで
きる２色印字方法として、本出願人は、先に、支持体上
に該支持体側から互いに色調の異なる第１インク歴と第
２インク層とを設けてなる感熱転写材の該第２インク層
を被記録媒体に当接し、前記支持体側から熱エネルギー
を印加した後、前記被記録媒体から前記支持体を剥離す
る際に、前記熱エネルギーを印加してから前記支持体を
剥離するまでの時間を変化させる感熱転写記録方法を提
案した。

この感熱転写２色記録方法は、熱エネルギー印加後の相
対的に短い時間で感熱転写材を被記録媒体から剥離する
ことにより、第１インク−第２インク層間の接着力（Ｆ
２）を、支持体−第１インク層間の接着力（Ｆｌ）より
小さくして（Ｆ２くＦｌ）、第２インク層を選択的に被
記録媒体に転写し、一方、熱エネルギー印加後、相対的
に長い時間をおいて上記剥離を行うことにより、上記接
着力においてＦ、＜Ｆ２とし、第１および第２インク層
をともに被記録媒体に転写するものである。

しかしながら、この記録方法において、上述した相対的
短時間における剥離は、熱ヘッド等の感熱転写装置の構
造上、あるいは感熱転写材の実際の移送条件との関係等
から実際にはかなり微妙となる場合があり、この短時間
の剥離を再現性よく、安定に行うことは必ずしも容易で
はなかった。

坐ＪＬＩＬの 本発明の主要な目的は、上述した２色記録方法の欠点を
除き、２色分離の安定性を向上させることにより、種々
の条件下で鮮明な２色記録像を安定に与える感熱転写２
色記録方法を提供することにある。

ヱＷ 本発明者らは上記目的で研究した結果、感熱転写材の第
２インク層に過冷却性を付与することが、熱エネルギー
印加後の相対的短時間における第２インク層の選択的転
写の安定性を著しく向上させ、上記目的達成に極めて効
果的であることを見い出し、本発明に至った。

すなわち、本発明の感熱転写記録方法は、支持体上に、
該支持体側から第１インク層と、過冷却性を有する第２
インク層の少なくとも２層を順次設けてなる感熱転写材
の該第２インク層を被記録媒体に当接し、前記感熱転写
材に支持体側からパターン状のエネルギーを印加した後
、被記録媒体から前記支持体を剥離する際、前記エネル
ギー印加から前記分離までの時間が、相対的に短時間で
あるときに第２インク層が選択的に被記録媒体に転写し
、相対的に長時間であるときに第１および第２インク層
がともに被記録媒体に転写することを特徴とするもので
ある。

本発明の感熱転写記録方法においては、過冷却性の第２
インク層が示す熱エネルギー印加後の緩慢な溶融粘度変
化に基づき、インク層間の前述した接着力の差（Ｆｌ−
Ｆ２）をより長時間安定に保つことが可能となり、その
結果、種々の記録条件下（例えば、熱ヘッドの形状や熱
的特性、あるいは感熱転写材の移送速度等）において、
再現性に優れ、且つ安定した２色分離が得られるものと
推定される。

本発明においては、必要に応じ、第１インク暦と第２イ
ンク層との間に、これらのインク層間の接着力を制御す
るための中間層を設けることができるが、この中間層の
特性を利用することにより、転写記録像の色分雌性、印
字品位等を更に向上させることが可能となる。

雪 以下、必要に応じて図面を参照しつつ１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「％」
及び１部」は特に断らない限り重量基準とする。

第１図は、本発明の感熱転写記録方法に用いる感熱転写
材の基本的な態様を示す、支持体の厚さ方向模式断面図
である。即ち、本発明に用いる感熱転写材１は、通常は
シート状の支持体２上に、支持体２側から第１インクの
層３と、過冷却性を有する第２インクの層４とを順次設
けてなる。

この感熱転写材ｌは、熱ヘッド等からのエネルギー印加
直後から（過冷却性の）第２インク層４が完全に溶融し
ている時間内においては、支持体２−第１インク層３間
の接着力（Ｆ□）が、第１インクＢ３−第２インク層４
間の接着力（Ｆ２）よりも大（Ｆｓ＞Ｆｚ）となるよう
に、また、エネルギー印加後に、冷却された第２インク
層４がある程度以上の粘性を回復した後は、上記接着力
においてＦ、（Ｆ、となるように構成されている。

次に上記感熱転写材１を用いる本発明の感熱記録方法を
説明する。なお、以下では熱源として最も典型的な熱ヘ
ッドを用いた場合について説明する。

第２図および第３図は、第２インク層４を選択的に転写
させる場合の本発明の態様を示す、感熱転写材の厚さ方
向模式断面図である。記録前の状態を示す第２図を参照
して、上述した構成を有する感熱転写材ｌの第２インク
層４側に、プラテン５上の普通紙等からなる被記録媒体
６を当接させ、上記感熱転写材１の支持体ｚ側に、矢印
Ａ方向へ移動する熱へラド７の発熱素子７ａを当接させ
る。

この際、発熱素子７ａから記録情報に従ったパターン状
の熱エネルギーを、リール（図示せず）に巻き上げられ
て矢印Ｂ方向へ移送される感熱転写材１に供給した後、
第３図に示すように、感熱転写材ｌが発熱素子７ａ部を
通過した直後に、この感熱転写材１を被記録媒体６から
剥離すると、第２インク層４の過冷却性に基づき（前述
した接着力の関係においてＦ、＞Ｆ、）となり充分に溶
融した状態にある第２インク層４の内部、あるいは第２
インク層４と第１インク層３との界面で分離して、被記
録媒体６上に、第２インク４１が選択的に転写した記録
像１１ａが形成される。この記Ｑ像１１ａは第２インク
４１の色調（例えば赤色）を示す。

一方、記録前の状態を示す第４図を参照して、コーラ等
からなる押圧部材８（この押圧部材は、例えば図示しな
いキャリッジ中に設ける）を感熱転写材１の支持体２偏
に対向して配置し、支持体２の熱ヘッド７＃１ｉ触面と
垂直方向（図面の上下方向）に、必要に応じて移動可能
とする。

この押圧部材８を、感熱転写材の支持体２に接触させた
状態で１発熱素子７ａと一定の距離文を保ちながらこれ
と連動して押圧部材８を矢印Ａ方向へ移動させつつ１発
熱素子７ａかも上記と同様に熱エネルギーを矢印Ｂ方向
に移送される感熱転写材ｌに供給した後、第５図に示す
ように一定時間（感熱転写材が距離文を走行する時間）
感熱転写材ｌと被記録媒体６との密着状態を保持させ、
その後に押圧部材８の下流側で感熱転写材１を被記録媒
体６から分離する。

この際には、過冷却性の第２インク層４が比較的に高い
粘性を回復しているため（前述した接着力の関係におい
てＦｌ＜Ｆ２となり）支持体２と第１インク層３との間
で剥離されて、転写した第１インク３１および第２イン
ク４１からなる転写記録像１１ｂが形成される。この記
録像１１ｂは１通常、第１インク３１の色調（例えば黒
色）を示す。

上述したような本発明の感熱転写記録方法において、熱
印加位置と押圧位置との間隔見は、第２インク層４の後
述する過冷却時間、あるいは感熱転写材ｌの移送速度に
よっても若干具なるが、概ね０．０５〜１０ｃ層程度が
好ましい、ｆＬが０．０５Ｃ重未満では、用いる感熱転
写装置（例えば熱ヘッド）の機構上、感熱転写材ｌと被
記録媒体６との分離が困難となり、一方、ｆＬが１０ｃ
醜を越える感熱転写装置が大型化して好ましくない。

次に、本感熱転写記録方法に用いる感熱転写装置につい
て、若干詳しく説明する。

第１図を参照して、この感熱転写材１においては、支持
体２の第１インクの層３は第１の色調の着色剤をバイン
ダー中に分散（溶解している状態を排除する趣旨ではな
い）させてなり、一方、第２インクの層４は、第２の色
調の着色剤を過冷却性を有するバインダー中に分散させ
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
や、セロハン或いは硫酸紙、コンデンサー紙等が好適に
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、１〜１５４ｍ程度であることが望
ましいが１例えばレーザー光等に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させることが出来、或い
は従来用いることの出来なかった支持体材料を用いるこ
とも出来る。

第１インク層３を構成するバインダーとしては、従来か
ら熱転写性インクに用いられているバインダーをそのま
ま使用することができる。

このような熱溶融性バインダーとしては１例えば、鯨ロ
ウ、ミツロウ、ラノリン、カルナバワックス、キャンプ
リラックス、モンタンワックス。

セレシンワックス等の天然ワックス：パラフィンワック
ス、マイクロクリスタリンワックス等の石油ワックス；
酸化ワックス、エステルワックス。

低分子量ポリエチレン、フィツシャートロプツシュワッ
クス等の合成ワックス；ラウリン酸、ミリスチン酸、パ
ルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸等の高級脂肪酸
；ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール等の高級
アルコール；ショ等の脂肪酸エステル、ソルビタンの脂
肪酸エステル等のエステル類；オレイルアミド等のアミ
ド類；あるいは、ポリオレフィン系樹脂、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、
酢酸ビニル系樹脂等の樹脂類；天然ゴム、スチレンブタ
ジェンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、等の
エラストマー類等が、必要に応じて２種以上組合せて用
いられる。

一方、第２インク層４に用いる過冷却性バインダーとし
ては、本出願人の先の出願（特願昭６０−１７３９８４
号）に記載されている不飽和ポリエステル系樹脂や過冷
却性のポリアミド樹脂のように、それ自体が過冷却性を
有する樹脂バインダーが好ましく用いられる他、上述し
た従来のバインダー１００部に対して、公知の過冷却物
質、例えばＮ−シクロヘキシル−ｐ−トルエンスルホン
アミド、Ｎ−エチル−ｐ−トルエンスルホンアミド、ジ
シクロへキシルフタレート、ベンゾトリアゾール、アセ
トアニリド等を２０〜９００部混入してなる過冷却性バ
インダーも好ましく用いられる。

上述したようなバインダー（以下においては、過冷却性
バインダーを包含する趣旨で用いる）は、必要に応じて
二種以上組合せて用いてもよく、また、ポリイソブチレ
ン、ポリブテン等のいわゆる液状ゴム、あるいは可塑剤
、油剤、界面活性剤等からなる添加剤を添加して、その
過冷却性、溶融粘度、粘着力あるいは親木性−疎水性の
程度等を調整することも可能である。

第１ないし第２インク層を上述のバインダーとともに構
成する着色剤としては、カーボンブラック等の印刷・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０着色剤の含有量は、インク層３．４の夫々につい
て１〜８０％の範囲が適当である。又、インク層３，４
には夫々必要に応じて、更に分散剤或いは金属微粉末、
無機微粉末、金属酸化物等からなる充填剤等を適宜加え
ても良い。

本発明に用いる感熱転写材１においては、上記着色剤を
、第１および第２熱転写性インクを同様の色調とするよ
うに用い、被記録媒体に転写させる熱転写性インク層の
厚さを変化させることにより転写記録像の濃淡を変化さ
せて２色記録像を形成してもよいが、通常は、この着色
剤を、第１インクの色調を暗色ないし濃色（例えば黒色
）とし、第２インクの色調を明色ないし淡色（例えば赤
色）とするように用いることが好ましい。

第１および第２インクは、上述した熱溶融性バインダー
、着色剤および必要に応じて加えられる添加剤等から構
成されるが、これらのインクの融点ないし軟化点は、４
０〜２００℃、更には５０〜１８０℃であることが好ま
しい。

これら熱転写性インクの融点ないし軟化点が４０℃未満
では、感熱転写材ｌの保存性の低下。

被記録媒体の非印字部の汚損を生じ、一方、該融点ない
し軟化点が２００℃を越えると、熱転写性インクの溶融
ないし軟化に多大のエネルギーを要することとなる。

また、上記第２インクにおいて、一旦上記融点ないし軟
化点以上に加熱されて溶融ないし軟化した後、室温で放
置された場合に凝固が開始するまでの時間（以下「過冷
却時間」という）は、０゜１〜１００秒、更には０．５
〜５秒が好ましい。

この過冷却時間が０．１秒未満では第２インク暦４が選
択的に転写する剥離時間の範囲が狭くなって、安定した
第２インク層のみの印字を得ることが困難となり、一方
、過冷却時間が１００秒を越えると、第１インクＲ３お
よび第２インク層４がともに転写する剥離時間が実用上
不都合な程度に遅くなってしまう。

本発明に用いる感熱転写材ｌを得るには、例えば、前記
した第１インクを構成する材料を、アトライター等の分
散装置を用いて必要に応じて適当な溶媒とともに混練し
たもの（水系エマルジョンを含む）を、一般的な塗布法
により支持体２上に塗布して（必要に応じて乾燥し）好
ましくは厚さ０．５〜ｌｏｇｍの第１インク層３を形成
する。

次いで、この第１インク層３上に、第２インクを構成す
る材料を、第１インク層と非相溶性の溶媒（例えば、親
木性の溶媒）に分散してなる溶液ないし分散液を同様に
塗布して、好ましくは厚さ０．５〜１０ＩＬｍの第２イ
ンク層４を形成すればよい。

また、前記第２インクを、第１インクの融点より低い温
度で溶融しつつ、該インク層３上に塗布して、第２イン
ク層４を形成してもよい。

上記第１インク層３および第２インク層４（必要に応じ
て中間層）からなる熱転写層全体の厚さは、２〜１０ル
ｍが好ましい。

本発明に用いられる感熱転写材ｌ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
状或いはラインプリンター等に用いられる巾広のテープ
状等の形態で使用される。

以上においては、支持体２上に第１インク暦３および第
２インク暦４を順次設けてなる感熱転写材１を用いる本
発明の態様について説明したが、本発明においては、例
えば、第６図に示すように、第１インク層３と第２イン
クａ４との間に、これらの接着性ないし分離性を制御す
る目的、で中間層９を設けた感熱転写材１ａを用いるこ
とができる。

この中間層９は、前述した第１ないし第２インクに用い
たものと同様のバインダーから構成されるが、２色の分
離性向上の点からは、第１ないし第２インク層と相溶性
の低いバインダーを用いることが好ましい。

この中間層９は前述した第２インク層４と同様の方法で
、好ましくは厚さ０．５〜ｌｏＪＬｍに形成される。

このような中間層９は所望の接着力変化を得るための第
１ないし第２インク層のバインダー選択の自由度を大幅
に向上させるとともに、第１−第２インク層界面の（微
細な凹凸に起因する）接着力制御の困難性を著しく緩和
する。

また、この中間層９は、熱ヘッドによる熱印加時の温度
分布に起因する第１および第２インク層の混色の可能性
をも著しく低減する。

本発明に用いる感熱転写材においては、上記した中間層
９の他、支持体２と第１インク層３との間、あるいは第
２インク層４の被記録媒体対向面に、インク層間の接着
性ないし分離性を制御するための接着層（ないし中間層
）を設けてもよい。

これらの接着層ないし中間層は、必要に応じて２種以上
組合わせて設けてもよい。

１１立１」 上述したように本発明によれば、支持体上に、第１イン
クの層と、過冷却性を有する第２インクの層とを、この
順序で設けてなる感熱転写材を用い、パターン状エネル
ギー印加後の感熱転写材と被記録媒体との剥離のタイミ
ングを変化させることにより、鮮明な２色記録像を安定
して与える感熱転写記録方法が提供される。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

里」Ｌ例 く第１インク層〉 液の量、軟化点、粒子径は、いずれも固形分についての
値を示す、） 上記処方の各成分を十分攪拌混合して得たインクＡを支
持体たる厚さ６ｐｍのポリエチレンテレフタレートフィ
ルム（以下、ＰＥＴという）上にアプリケーターで塗工
した後、７０℃で乾燥させて、乾燥厚さ２１Ｌｍの第１
インクＲ（軟化温度１０５℃）を形成した。

次に、カルナバワックス水分散液（軟化温度６０℃）を
先に設けた第１インク層上に塗工した後、５０℃で乾燥
させて、乾燥膜厚が１〜２ＪＬｍの中間層を形成した。

く第２インク層〉 りＢを、先に設けた中間層上に塗工した後、７０℃で乾
燥させて乾燥膜厚ｌ〜２ｐｍの第２インク層（軟化温度
８０℃、過冷却時間１．０秒）を形成し、感熱転写材と
した。

この感熱転写材ｌを８ｍｍ巾のテープ状に裁断し、市販
のワードプロセッサー（キャノワード４５Ｓ、キャノン
社製）に用いられている感熱転写プリンターに装填し、
第２図ないし第３図の態様（熱印加直後に感熱転写材１
が被記録媒体６から剥離される状態）で、上記プリンタ
ーの印字ボリュームを最大の位置とし、熱へラド７によ
り感熱転写材ｌにパターン状の熱エネルギーを供給した
ところ、被記録媒体たるコピー紙６上に鮮明な赤色記録
像１１ａが得られた。

次に、前記プリンターのキャリッジ上に装着された抑圧
部材１０を感熱転写材の支持体２に接触させ、第４図な
いし第５図に示す態様（立＝０゜５ｃｍ）で、同様に熱
へラド７から熱エネルギーを供給したところ、コピー紙
６上に鮮明な黒色記録像ｆｌｂが得られた。

上記した赤色の記録像１１ａおよび黒色の記録像１１ｂ
は、ともに、印字濃度、転写性、鮮明性等の印字品位に
おいて目視で良好であった。また、赤色の記録像１１ａ
においては、黒色の第１インクの混和は観察されなかっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図はいずれも支持体の厚さ方向で見た
模式断面図であり、第１図は本発明の方法に用いる感熱
転写材の基本的な態様を示す図、第２図及び第３図は第
２インク層を選択的に転写させる場合の概要を示す図、
第４図及び第５図は第１インク層、第２インク層を共に
転写させる場合の概要を示す図、第６図は本発明の方法
に用いる感熱転写材の他の態様を示す図である。 １・・・感熱転写材。 ２・・・支持体、 ３・・・第１インク層、 ４・・・第２インク層、 ５・・・プラテン、 ６・・・被記録媒体。 ７・・・熱ヘッド。 ７ａ・・・発熱素子、 ８・・・押圧部材、 ９・・・中間層、 １１ａ、１１ｂ・・・転写記録像、 ａＪ！Ｊ＝第３ｒＩ！ｉ、　第５図 画　１　図 第２０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、支持体上に、該支持体側から第１インク層と、過冷
   却性を有する第２インク層の少なくとも２層を順次設け
   てなる感熱転写材の該第２インク層を被記録媒体に当接
   し、前記感熱転写材に支持体側からパターン状のエネル
   ギーを印加した後、被記録媒体から前記支持体を剥離す
   る際、前記エネルギー印加から前記分離までの時間が、
   相対的に短時間であるときに第２インク層が選択的に被
   記録媒体に転写し、相対的に長時間であるときに第１お
   よび第２インク層がともに被記録媒体に転写することを
   特徴とする感熱転写記録方法。 ２、前記第１インク層と前記と第２インク層との間に、
   これらのインク層間の接着力を制御する中間層を設けて
   なる感熱転写材を用いる特許請求の範囲第１項に記載に
   感熱転写記録方法。