JPS6250190A - 熱転写記録シ−トの製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、サーマル記録ヘッド等を利用して、人物や風
景等の中間調を有する画像を紙やプラスチックフィルム
等の記録媒体（受像体）に熱転写記録することが可能な
熱転写記録シートの製造方法に関するものである。

従来の技術 熱溶融転写記録方式は、操作性、保守性に侵れ、ＯＡや
ニューメディア分野で、その端末機器としてその重要性
が増すものと考えられる。

このような熱溶融転写記録方式は第２図に示す如く、ポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムなどの耐
熱性のベースフィルム１の一面上に熱転写記録層２を設
けた熱転写記録シート３と、上記熱転写記録層２を間に
して紙やプラスチックフィルム等の記録媒体４を重ね合
わせ、リニヤ型等の公知のサーマル記録へラド６の発熱
抵抗体６のような加熱手段によって記録信号を熱的に熱
転写記録層２に写え、いわゆる昇温記録制御によって溶
融、低粘度化した熱転写記録層材料すなわち溶融インク
をプラテンローラ７の加圧下で記録媒体４に転写し、転
写記録８ｆ、得るものである。

従来、この種の熱転写記録シート３における熱転写記録
層２としては、カルナバワックス等の天然ワックス類を
主体とした熱溶融転写性材料２用い、これに通常の印刷
や塗料等に用いられる無機顔料や有機顔料等の色材を混
入して着色されたものが用いられている。（例えば、徳
永、松永、高野：“熱転写記録の考察”信学技報、ＥＭ
Ｃ７６−４１（１９７６））。

公知の如く、カルナバワックス等の天然ワックスは、多
種類の高級脂肪酸エステルや高級脂肪酸が複雑に入り交
った混合体で、単一ワックスであっても融点の温度範囲
が広く分布し、微視的には熱弾性特性も不安定である。

然も、常温では有機溶剤に難溶である。

そのため、従来、熱転写記録層２のベースフィルム１へ
の塗工は１、熱溶融転写性材料を熱溶融せしめて乾式塗
工するいわゆるホットメルトコーティング法が広く用い
られている。

発明が解決しようとする問題点 ホットメルトコーティング法においては、塗工層の厚さ
が熱転写記録層２の厚さとなるから、その塗りむらの関
係から厚さが一定値以上に制限され、通常３゜５μｍ（
塗工量３．ｔ４／扉）程度が下限となる。従って可成り
厚く、細かな厚みむらが発生し易い。

まだ、顔料色材の混入量の増加は、ホットメルトコーテ
ィング時の熱転写記録層材料の粘度上昇。

及び粘稠性、塗膜均一性の低下を招来するだめ、通常は
、１０〜２０重量係の範囲内に制限される。

したがっていわゆるバインダリッチな状態や昇温記録制
御されるため、熱転写記録層２材料の記録媒体４への転
写特性は、天然ワックスの融点分布を含めた熱弾性的な
不安定性を敏感に反映して記録特性を不安定化する。然
もホットメルトコーティング法による塗シ厚の不均一性
がこれを増長する０ 従来の製造方法による熱転写記録シート３では、特に低
記録濃度域の転写特性が不安定で、然も厚さが厚いこと
もあって二値濃度的な転写特性となり、安定な連続階調
の熱転写記録は困難である。

本発明は上記の如き材料的な問題を含めた製造方法の難
点に鑑みてなされたものであり、連続階調で熱転写記録
が可能な熱転写記録シートの製造方法の提供を目的とす
る。

問題点を解決するだめの手段 本発明にか＼る熱転写記録シートの製造方法は、耐熱性
のベースフィルム上に、色材で着色された熱溶融転写性
材料を含む熱転写記録層を具えた熱転写記録シートｅ製
造するに際し、前記熱溶融転写性材料は、互に非相溶で
ある熱転写開始温度が低い有機樹脂と高い有機樹脂とを
含み、これらの有機樹脂は共に溶剤中に溶解、混合され
ると共に、前記色材で着色されて前記のベースフィルム
上に塗工され、前記熱転写記録層を形成することを特徴
とする。

作　　　用 熱溶融転写性材料として溶剤可溶性の有機樹脂を用い溶
剤法（ソルベントコーティング法）で塗工するため、そ
の溶剤量を制御したりして、薄く均一な厚さの熱転写記
録層が構成できる。顔料色材の分散も溶剤法によるため
従来方法と比較して遥かに均一化され、混入量も増加で
きる。

また、天然ワックス等に比較して遥かに単純な化合物で
ある有機樹脂を用いるだめ融点分布が狭く、融解潜熱も
小さくでき、また熱弾性的にも均一化できる。

高感度の熱転写記録には、熱溶融転写性材料は熱転写開
始温度（換言すれば融点や軟化点）が低く、且つ固体−
液体転移時の溶融粘度は低い方が好しい。然し、熱転写
記録層はその厚さが薄いため、より敏感に昇温制御記録
エネルギに感応する。

低エネルギ、高感度熱転写の観点から上記のような一種
類の有機樹脂で熱溶融転写性材料を構成すると、その熱
溶融時における固体−液体転移の鋭さ及び急激な粘度低
下は、この溶融低粘度化樹脂が記録媒体へ不連続的に粘
着することを意味し、転写記録濃度の紙面濃度からの不
連続な立ち上がりを招来する。

本発明にか＼る製造方法に基づく熱転写記録層において
は、熱転写開始温度の低い有機樹脂（以。

下、低温樹脂と略記する）と高い有機樹脂（以下、高温
樹脂と略記する）とは互に非相溶に選ばれているため、
互に分離し、且つ均一に、粒子状乃至はマトリクス（例
えば網目）状に分散、混合状態にあって、ベースフィル
ム上に固着されている。

それ故、記録媒体への溶融低温樹脂の粘着はその粘度低
下に対応して、未溶融の固体高温樹脂の間隙を浸透２通
過して行われることになる。従って熱溶融転写性材料が
低温樹脂単独で構成された場合と比較すると、本発明の
製造方法による場合は、未融解の固体高温樹脂の存在は
、前記不連続な熱転写記録を阻止乃至は軽減する関係に
ある。昇温制御記録エネルギの増大に伴ない、溶融低温
樹脂の粘度は更に低下し、それに伴ない記録媒体への浸
透して粘着する量、すなわち転写記録の濃度が増加する
。更に昇温制御記録エネルギが犬になると高温樹脂が溶
融、低粘度化する。然し、この溶融高温樹脂の記録媒体
への粘着は、未粘着の溶融低温樹脂間を浸透２通過して
行わねばならない。

したがって、熱溶融転写性材料が高温樹脂単独で構成さ
れる場合と比較して記録媒体への不連続な粘着、すなわ
ち転写記録８は阻止乃至は軽減される０ 実施例 本発明によれば、色材として顔料を用いる場合、その混
入量を従来方法と比較して増加させることができる。従
って熱転写記録層内に占める低温樹脂、高温樹脂の量を
相対的に少なくすることにより、色材着色された低温樹
脂、高温樹脂夫々の総合としての昇温に対する粘度低下
曲線を緩やかにし、上記の固体−液体転写整時の不連続
的、或い　゛は不安定な熱転写記録特性を改良すること
もできる０ なお、高温樹脂の融点（或いは軟化点）は、好しくは低
温樹脂と比較して１０℃以上、更に好しくは２０’Ｃ以
上高く選ぶことが、低温樹脂と高温樹脂の溶融低粘度化
を独立化させる観点から有利である。

本発明によれば、上記のように材料構成を適切に選択す
ることによって、紙面濃度からの不連続な記録濃度の立
ち上がりや不安定性が改良された連続階調特性の熱転写
記録シートの製造が可能になる。

本発明の製造方法にか＼る熱転写記録シートの記録感度
は低温樹脂の熱特性に依存する。　　　　゛通常のサー
マル記録ヘッドを使用する場合、例えば上記樹脂として
は、融点（或いは軟化点）が５０〜９０℃、融点におけ
る溶融粘度が５００〜２０００ＣＰ　（Ｂ型粘度計）、
１ｏｏ℃における粘度が１００〜４０００Ｐのものが好
しい。

高温樹脂は、その熱転、写開始温度が低温樹脂よりも高
ければ、必ずしもその融点（或いは軟化点）は問わない
が、通常、低温樹脂よりも融点（或いは軟化点）が１０
℃、好しくは２０℃以上高いものが用いられる。

低温樹脂及び高晦樹脂の溶剤は必ずしも同一である必要
はないが、低温樹脂と高温樹脂の両方を溶解する溶媒が
選定される０通常、低温樹脂と高温樹脂は共に同一溶剤
に溶解される。

色材としては、通常の印刷や塗料に用いられる顔料や染
料、或いはこれらの混合物が使用できるが、良好な連続
階調特性からは顔料と染料の混合物、好しくけ顔料の使
用が好しい。

顔料としては、カーボンブラック、ベンガラ等の無機顔
料、カラー記録等にはジスアゾ系黄色顔料、カーミン系
マゼンタ（赤）色顔料、フタロシアニン系シアン（青）
色顔料等の有機顔料も用いられる。

色材−熱溶融転写性材料系における顔料の混入重量％は
２５〜７０重量％が好しい。

通常、連続階調熱転写記録は、サーマル記録ヘッドに加
える記録信号をパルス幅変調して熱転写記録層の昇温記
録制御するが、２５チ以下では熱転写記録層２が薄く塗
工されるため、その顔料色材の不足から高濃度記録が困
難で、また７０％以上ではバインダ材料たる熱溶融転写
性材料の不足から、熱転写記録層２及び転写記録８の強
度及び熱転写感度が低下する。

熱転写記録層２の厚さは通常３μｍ以下に選ばれる。そ
の塗工量は０．７〜３１１／ｙｔ？の範囲が好しく、０
．７ｉ／ｙｄ以下では色材量の不足から転写記録濃度が
高く取れず、３９／ｄでは熱転写記録特性の傾斜、すな
わちガンマ値が大になり、低記録濃度域の熱転写が不安
定になり易く、パルス幅制御による安定な転写記録濃度
の制御が困難となる０ベースフイルム１としては、例え
ば厚さが３〜１２μｍ程度のポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）、ポリイミド等の耐熱性フィルムやコンデ
ンサ紙等が用いられる。

低温樹脂、高温樹脂は、前述の条件に基いて任意にその
材質を選択することができる。

低温樹脂としては、例えばポリエステルやポリオール等
の低融点ポリオール樹脂が好適である。

この種の低温樹脂に対して常温（例えば２６℃）の溶液
状態において非相溶の高温樹脂としては例えば脂環系飽
和炭化水素樹脂などの水素添加石油樹脂が好適である。

以下、上記「つ樹脂を例にとり、比較例と具体的実施例
を記述する。特に断りの無い限り、何れの場合において
も熱溶融転写性材料である樹脂の総重量部は４．２部、
顔料色材（フタロシアニン系青色顔料：　ＣＩ　Ｐｉｇ
ｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　１５　）　２．４部（従って熱溶
融転写性材料における色材の混入重量％は３６．４％〕
溶剤２４部の総計３０．６部（以下３０．６部系液と称
す）から成る。これら塗工材料液のベースフィルム１へ
の塗工は、バーコータを利用した印刷機で行い、塗工層
から溶剤を蒸発乾燥せしめて熱転写記録シート３を製造
した。熱転写記録層２の塗工量は全て約１．ｔｓ９／ｙ
ｄである。

熱転写記録は、サーマル記録へラド６として４ドツト／
ＩｎＩｎの公知のリニヤ型ヘッド、記録媒体９としては
厚さ１１０μｍのポリプロピレン合成紙を用いた。

熱転写記録層２の昇温記録制御は、ヘッド５に加える記
録信号のパルス幅（Ｐｗ）’を変調して行なった。記録
電力はｏ、ｓＷ／ドツト、主走査記録速度は１ｓ、７ｍ
ｓ／ライン、副走査線密度は４ライン／ｍｍで、記録濃
度りは反射濃度計（マクベスＲＤ９１４型）で測定した
。

〔比較例１〕 熱溶融転写性材料における有機樹脂を低温樹脂のみを用
いて構成した。その低温樹脂として、ラクトン系ポリエ
ステルポリオール樹脂（融点５７℃、１００℃における
粘度的１５００ＰＳ）、溶剤としてキシレンを用いて３
０．６部系液を構成し、この液を１６時間ボールミルに
かけ塗工材料液を作成した。

上記低温樹脂はキシレン溶剤に常温で透明に完全溶解す
る。上記塗工材料液を塗工した熱転写記録シートの熱転
写記録特性Ａを第１図に示す０なお図には再現性ある安
定した転写記録濃度領域のみを実線表示しである。

横軸の記録信号パルス幅ＰＷは熱転写記録層２の記録温
度に対応し、Ｐｗが大なるなど高温である０ 図から明らかな如く、Ｐｗの小なる領域で、記録媒体４
の紙面濃度Ｄ□から記録濃度りは立ち上がり、熱転写開
始温度が低いことを示している。

然し低り域では転写記録８は不安定で、ＰＷによる安定
な制御は困難である。したがって安定な転写記録濃度り
はＤｏから不連続であり、連続階調記録は困難である。

また、Ｐｗの大なる領域でのｐ、すなわち飽和記録濃度
が低い。更に、使用低温樹脂の性質から、転写記録８及
び熱転写記録層２は軟く、夫々記録媒体４．ベースフィ
ルム１に対する粘着、接着強度も弱い。

〔比較例■〕

熱溶融転写性材料における有機樹脂を高温樹脂のみを用
いて構成する。その高温樹脂としては、脂環系飽和炭化
水素樹脂（荒用化学工業、アルコンＰ−７０．軟化点７
０℃）、溶剤としてキシレ／′ｆ：用いて３０．６部系
液を構成し、この液全１６時間ボールミルにかけ塗工材
料液を作成した。上記高温樹脂はキシレン溶剤に常温で
透明に完全溶解する。

然し、〔比較例１〕の低温樹脂のキシレン溶液と本例の
高温樹脂のキシレン溶液を２５℃で混合攪拌すると、こ
の混合液は白濁、不透明化する０この白濁、不透明液を
長時間、放置すると上記混合液は二層に分離して透明化
し、下方には低温樹脂溶液、上方には高温樹脂溶液が位
置する。上記混合液はｉｏｏ℃においても同様の挙動を
示し、〔比較例１〕の低温樹脂と〔比較例■〕の高温樹
脂はキシレン溶剤中にお′いて非相溶である。

本比較例の高温樹脂を用いた塗工材料液を塗工した熱転
写記録特性Ｂを第１図に示す。

記録特性Ｂは、前述の低温樹脂による記録特性Ａよりも
遥かにＰｗの犬なる領域に移動し、本例の使用樹脂は前
記〔比較例１〕の使用樹脂と比較して熱溶融転写温度が
高いことを示している。

然し、図からも明らかなる如く、低り域において転写記
録８は不安定で、再現性ある安定な転写記録８はり。に
対して〔比較例１〕よりも更に不連続であり、連続階調
性に欠ける。また飽和記録濃度も〔比較例１〕と同程度
で、高くは取れない。

但し、使用樹脂が〔比較例１〕と比較して粘着力及び硬
度が高く、従って転写記録８及び熱転写記録層２が硬く
、夫々、記録媒体４及びベースフィルム１に対する粘着
、接着力は強くなっている。

〔実施例〕

〔比較例１〕及び〔比較例Ｈ〕に述べた塗工材料液を、
３．２　：　１の重量割合で混合し、熱溶融転写性材料
として前記低温樹脂３．２部：前記高温樹脂１部の混合
材料を含む３０．６部系液を構成すると共にホモミキサ
ーで高速攪拌して塗工材料液を作成した。この塗工材料
液を攪拌しつつベースフィルム１へ塗工して製造した本
発明の一実施例による熱転写記録シートの熱転写記録特
性（Ａ−Ｂ）を第１図に示す。

図から明らかなる如く特性（Ａ−Ｂ）は、熱転写感度的
には特性Ａ、特性Ｂの中間に位置する記録特性を示す。

但し、特性Ａ、特性Ｂとは異なり、記録濃度りは紙面濃
度Ｄ０から安定に滑かに立ち上がり、低り域の不連続性
が改良される。

加えて飽和記録濃度は、特性Ａ、特性Ｂの何れよりも極
めて大きく改良される。更にまた、〔比較例１〕と比較
すると、転写記録８及び熱転写記録層２の硬さ、及び夫
々記録媒体４及びベースフィルム１に対する粘着、接着
性が改善される。

較例■〕の塗工材料液を混合し、低温樹脂／高温樹脂比
は３・２／１に選ばれたが、この比を小さくすることに
より本発明の製造方法の一実施例にか５る特性（Ａ−Ｂ
　）は特性Ｂに近づき、一方、前記比を大にすることに
より特性Ａに近づき、特性Ａと特性Ｂの間で熱転写記録
特性を用途に応じて可変にすることができる利点がある
。

また、本実施例では予め色材である顔料を分散混合した
〔比較例１〕と〔比較例■〕の塗工材料液を混合して塗
工材料液を作成したが、キシレンを共通溶媒として前述
の低温樹脂と高温樹脂の混合溶解液を作り、これに顔料
色材を分散混合しても良い。

また、本実施例では低温樹脂、高温樹脂に対して共にキ
シレンを溶剤としたが、低温樹脂、高温樹脂を共に溶解
する限シにおいては、低温樹脂に対する溶剤と高温樹脂
に対する溶剤とを異ならせても良い。

また、混合状態における低温樹脂、恵庶樹脂瀉液の乳濁
化を更に均一化すると共に微粒゛子化、及び安定化する
ために、乳化乃至乳濁剤を加えることもできる。更に顔
料色材として炭酸カルシウム微粉末や超微粒子状無水シ
リカ（例えば日本アエロジル社の商品名アエロジル）等
の体質顔料や助剤を混合することもできる。

本実施例においては、低温樹脂に対して一種類の高温樹
脂を用いたが、低温樹脂に対して非相溶である限シにお
いては複数種の高温樹脂を用いることもできる。

なお、更に連続階調特性を安定化させるために、平均粒
径が２〜６μｍ程度のアルミナ、炭酸カルシウム等の耐
熱性の無機粒子や、ベンゾグアナミン樹脂粒子等の耐熱
性の有機樹脂を、前述の塗工材料液に混合することがで
きる。斯くすることにより塗工層からの溶剤の蒸発によ
って、前記耐熱性粒子が熱転写記録層２を貫通して層表
面に突出したいわゆるインクキャリヤ型構造の熱浸透転
写記録型の熱転写記録シート（例えば小橋、大西。

江崎：“顔料インクによる濃度階調熱転写記録”。

テレビジョン学会技報Ｉ　Ｐ　Ｄ９２−ｅ　（１９８４
））が製造できる。

発明の効果 以上のように本発明によると、連続階調の熱転写記録が
可能な熱転写記録シートが容易に製造できる。然も低温
樹脂の難点たる粘着性、硬さ、飽和記録濃度の低さ等を
、単数乃至は複数種の高温樹脂の使用により改善できる
と共に、熱転写記録特性も用途に応じて広範囲に調節で
きる等の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にか＼る熱転写記録シートの製造方法
の一実施例に基いて製造された熱転写記録シートの記録
特性例を示す図、第２図は従来の熱転写方式を説明する
ための構成図である。 １・・・・・・ベースフィルム、２・・・・・・熱転写
記録層、３・・・・・・熱転写記録シート、４・−・・
・・記録媒体、６・・・・・・サーマル記録ヘッド、８
・・・・・・転写記録。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）耐熱性のベースフィルム上に、色材で着色された
   熱溶融転写性材料を含む熱転写記録層を具えた熱転写記
   録シートを製造するに際し、前記熱溶融転写性材料は、
   互に非相溶である熱転写開始温度が低い有機樹脂と高い
   有機樹脂とを含み、これらの有機樹脂は共に溶剤中に溶
   解、混合されると共に前記色材で着色されて前記のベー
   スフィルム上に塗工され、前記熱転写記録層を形成する
   ことを特徴とする熱転写記録シートの製造方法。
2. （２）熱転写開始温度が低い有機樹脂と高い有機樹脂は
   、夫々独立に溶剤に溶解されると共に、色材着色された
   後で混合され、ベースフィルム上に塗工されることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱転写記録シート
   の製造方法。