JPS63272587A - 熱転写用インクシ−ト - 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） 本発明は熱溶融性インクとこれを担持する耐熱性フィル
ムとよりなる熱転写式記録装置に用いるインクシートに
関する。

（従来技術） 熱エネルギーを印加して熱溶融性インクを記録情報に応
じて記録媒体上に溶融転写するいわゆる熱転写型の記録
製画には、通常、耐熱性フィルムの一面に熱溶融性イン
クをコーティングしたリボン状、もしくはウェブ状のイ
ンクシートが使用される。

ところが、この種のインクシートを用いて面の粗い記録
紙（以下ラフ紙という）上に記録しようとすると、第５
図（ａ）に示したようにラフ紙Ｓ表面の凸部のみにイン
クｂか接触するため、この状態で記録すべき部分のイン
クｂを加熱した場合、凹部に位置して紙と非接触状態に
あるインクは熱伝導が抑えられる結果、他より高温とな
って接触部に向けて流れ込み、このためこの状態でフィ
ルムＣを引き剥がした場合１こは（第５図（ｂ））、ラ
フ紙Ｓ表面の凸部のみに他より多くのインクか転写され
ていわゆるボイドと呼ばれる記緑部画素の転写不良が生
じるばかりでなく、表面にできたインクの凹凸により光
の乱反射を起こして画像の光学濃度を低下させる。

他方このような問題に対し、接触部へのインクの流れ込
みを抑えるべく流動性の低いインクを使用した場合には
、転写のために必要以上の熱エネルギーが必要になるほ
か、紙との接着力を低下古せてしまうといった別の問題
を惹起する。

（目的） 本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、表面平滑性に乏しい記録媒体に対
しても比較的少ない熱エネルギーをもって高濃度かつ均
一な記録像を形成することのできる新たなインクシート
を提供することにある。

（目的を達成するための手段） すなわち、本発明はかかる目的を達成するためのインク
シートとして、耐熱性支持フィルムの上に、着色剤を混
入した熱溶融性の第１インク層と、少なくとも画素の径
よりも小さな個々の熱可塑性物よりなる中間層と、熱溶
融性の第２インク層とを積層してなるものである。

（実施例） そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて
説明する。

第１図に示したインクシートは本発明の一実施例をなす
ものであって、このインクシート１は、耐熱性の支持フ
ィルム１１の上に、ワックスを主成分としてこれに塗料
もしくは顔料を混入した熱溶融性の第１インク層１２と
、低融点の熱可塑性樹脂を主成分とするドメイン状に細
分割された中間層１３と、ワックスを主成分とする熱溶
融性の第２インク層１４とを積層したものとして構成さ
れる。

インクシート１のへ−スをなす上記した耐熱性支持フィ
ルム１１は、熱的機械的強度の面と熱伝導度の観点から
１μｍ乃至１２μｍ程度の膜厚を有する０例えば、コン
デンサ紙、ＰＥＴ、ＰＥＳ、ＰＥＥＫ、ＰＰＳあるいは
ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーギネートとい
った耐熱性ポリマーよりなる薄膜体として構成される。

また、この支持フィルム１１の上に支持される第１のイ
ンク層１２は、サーマルヘッドｈからの熱エネルギーを
受けた際、後述する中間層１３に支持されつつ１画素の
単位で溶融し、フィルム１１から剥離して記録紙Ｓに付
着し、記録情報に応じた可視像を表出する役割を果たす
もので、鋼接する非記録部インクとの間の切れ、保存時
にあけるブリーディングの阻止、記録に要する熱エネル
ギーの可及的軽減及び所要の光学的濃度等を確保する観
点から、その粘性、融点、層厚及び配合素材等が選定さ
れる。そしてこれには、バインダとして天然ワックス、
石油系ワックス、合成ワックス等のワックス類及び、脂
肪酸アミド、脂肪酸エステル、ＥＶＡ、ＥＥＡ、ポリビ
ニルアルコール、メチルセルロース、カルボキシメチル
セルロース、スチレン−ブタジェン共重合体、メチルメ
タアクリル樹脂、シリコン系樹脂、ポリエチレン、スチ
レン−アクリル共重合体、アクリル樹脂、ポリスチレン
等の単独或は混合物を用い、かつインクの溶融粘度の温
度依存性を急峻にして画素の切れを良くするために、バ
インダ中のワックス類の含有率を５０ｗｔ％以上にし、
そこに１乃至５０ｗｔ％の割合で染料、顔料を含有させ
ることが望ましく、また、融点を４０℃乃至２００　’
Ｃの虻囲に、層厚を１ｑｍ乃至５ｇｍにすること望まし
い。

一方、中間層１３は、熱印加時にＭ１インク層１１の記
録部インクが記録紙Ｓ方向へ流動するのを防いで均一の
層厚に維持しつつ非記録部インクと分離させて転写させ
る役割りを果たすもので、この実施例ｆこおいては、低
融点の熱可塑牲物質を主成分ととする薄膜体を面方向に
ドメイン状に細分割したものとして形成される。これに
使用する熱硬化性物質としては、架橋タイプの有機物を
主成分とするか、あるいは第１のインク層１２と同様な
ワックス類及びポリマー類ヲ用いることができるが、こ
の場合には温度による粘度低下を小ざくするために、ワ
ックス類の含有率を５０％以下にすることが望ましく、
また熱印加されたときの流動を抑え゛るために、酸化チ
タン、炭酸カルシウム、カーボンブラック等の有機物質
や熱硬化性物質を添加するようにしてもよい、そして、
これらをメツシュ印刷法（グラビア印刷法）により細か
く区分した膜としてＭ１インク層１２の上に形成するか
、もしくはソルベシトーホ・シトメルト法により熱膨張
率の大きな物質をコーティングして乾燥冷却するか、エ
マルジョンをコーティングしその最低造膜形成温度より
低い温度で乾燥するかして第１インク層１２の上に形成
した膜に亀裂を生じさせるようにする。このようにして
形成されるドメイン２３ａの径は、最大でも２００ｕｍ
以下となして少なくとも転写ドツトの径、換言すれば単
位画素の径より小さくする必要があり、また各ドメイン
１３ａ・・・・の間には、熱印加時に第１インク層１２
が記録紙Ｓへ流れ込むのを防ぐとともに記録部インクの
中間層１３の熱による結合を容易にするために最大で５
０μｍ、また非記録部のドメイン１３ａとの間の切れを
良くするために最小でも０．１μｍの間隙１３ｔ）を設
ける必要があり、ざらに層厚は、熱印加時に第１インク
層１２の流動を防ぐために最小でも０．１ｕｍ以上、か
つ印字スピードを低下させないために最大でも５μｍ以
下にする必要がある。

他方、この中間層１３の上に積層される第２のインク層
１４は、主に第１インク層１２と中間層１３を記録紙Ｓ
へ接着させる役割りを果たすもので、このインク材とし
ては、第１インク層１２と同様のワックス類及びポリマ
ー類等の熱可塑牲物質を用い、Ｐａ接する非記録部イン
クとの間の切れ、保存時のブロッキング及びブリーディ
ングの防止、融点印字エネルギーの軽減及び記録紙Ｓと
のＷｉ着力を高めるために融点は５０’Ｃから１５０℃
の範囲に、膜厚は２ｕｍ乃至１０゛μｍに、ざらにバイ
ンダ中のワックス類の含有率は、インクの記録紙Ｓへの
定着性を上げるため４０ｗｔ％以上にするのが望ましい
。この層１４には必ずしも着色剤を添加する必要はなく
、添加しない場合（こは、印字後に第１インク層１２及
び中間層１３１Ｆｒ記録紙Ｓから削りとるだけで記録の
修正を容易に行なうことができ、また着色剤を添加した
場合は、改ざん防止の熱転写インクとしで構成すること
ができる。

次にこのように構成されたインクシート１を用いて、表
面のラフな記録紙Ｓに記録転写する作用について説明す
る。

はじめにサーマルヘッドｈによりインクシートに記録情
報に応じて熱を印加すると、第２インク層１４の記録部
インクは溶融して記録紙Ｓ１こ沿った流動を起こしつつ
、一部が紙Ｓとの接触部分において繊維内に侵入する。

一方、この間中間層１３の分割された各ドメイン１３ａ
の間隙１３ｂには第１インク層１２からの溶融したイン
クの流れ込みや、各ドメイン１３ａの軟化、膨張によっ
て互いにゆ着結合し、板状になって記録部における第１
、第２インク層１２．１４の各インクを支持する（第２
図（ａ　））。

したがって、この状態でつぎに支持フィルム１１を記録
紙Ｓ上から引き剥がすと、中間層１３は第２図（ｂ）に
示したように、記録部と非記録部間に位置するドメイン
間隙１３ｂの部分で分断され、保持した第１インク層１
２の記録部インクを非記録部インクから分離して、均一
な層を保ったまま中間層１３とともにこれを記録紙Ｓに
転写し、またこの状態において、流動により薄膜化した
第２インク層１４の非接触部に位置するインク１４ａも
そのまま中間層１３に支持されて記録紙Ｓ上に転移する
ため、記録紙Ｓ上には記録部画素に相当する面積の平坦
なインク層が均一に形成される。

第３図は微細な粒状物をもって中間層を構成した本発明
の他の実施例を示したものである。

この中間層２３は、第１実施例のものと同様に低融点の
熱可塑性有機物質あるいは架橋タイプの有機物質をもつ
で形成した少なくとも画素の径より小ざな粒状物を第１
、第２のインク層２２．２４の闇に層状に敷き並べたも
のである。ここに使用される粒状物は、熱可塑牲物質を
加熱溶融混練して冷却固化したのち、ジェットミル等の
粉砕機にかけて微粒化するか、あるいは水系、非水系溶
媒中で溶媒に溶解しない熱可塑牲物質をエマルジョン化
し、これを第１インク層２２の上にコーティングして、
そのエマルジョンの最低造膜温度以下の温度で乾燥して
粒子が集合した状態のものを形成するかする。

この実施例においては、サーマルヘッドｈにより記録部
に熱を印加すると、その部分の粒状物が互いにゆ着結合
して板状となり（第３図（ａ））、そのまま板状を保っ
て記録部の第１、第２の各インク層２２．２４のインク
を保持し、支持フィルム２１の剥離によりこれらを記録
紙Ｓ上に転写する（同図（ｂ　））。

［実施例１］ 厚ざ４ｕｍのＰＥＴよりなる耐熱性支持フィルム上に、
パラフィンワックス４０ｗｔ％、マイクロクリスタリン
ワックス３０ｗｔ％、ポリエチレン１０ｗｔ％、Ｅ　Ｅ
　Ａ　５　ｗ　ｔ％、ＥＶＡ５ｗｔ％、カーボンブラッ
ク１０ｗｔ％の組成よりなる融点７０℃の第１インク層
をホラトメクル法によりａｕｍ厚にコーティングし、こ
の上に、最低造膜形成温度９０℃のシリコン−アクリル
エマルジョン（粒径０．５μｍ、水系）を室温にてコー
ティングし、５０℃の雰囲気中で乾燥してドメイン径が
７ｕｍ、ドメイン間隙か０．５μｍ、ドライ膜厚が１．
５ｕｍの中間層を形成し、ざらにこの中間層の上にパラ
フィンワックス５０ｗｔ％、カルナウバワックス２５ｗ
ｔ％、ポリエチレン１０ｗｔ％、ＥＶＡｌ　５ｗｔ％の
組成よりなる融点６５°Ｃの第３インク層をホットメル
ト−ソルベント法によつ４ｕｍ厚にコーティングしてイ
ンクシートを形成し、これ８１８０８９８７インチの解
像度を持つサーマルヘッドを用いて、ベック解像度が２
秒のコツトン紙の上に１００ドツト転写した。

これをこの実施例１に示したのと同じ耐熱性支持フィル
ムの上に同じ〈実施例１に示したのと同様の組成よりな
るインクを６ｕｒｎ厚にコーティングした従来のインク
シートを用いたものと比較したところ、第１表に示した
ような結果が得られた。

なお、ここにおける印字品質の評価については熱素子発
熱体の面積を１としてドツト面積のバラツキを標準偏差
で表わしたものをもって、また、印字濃度の評価につい
てはへ夕印字を行なってそのＯｏＤの測定値から、ざら
に、印字エネルギーについでは上記従来のインクシート
により最高濃度を出すのに必要な電気的エネルギーを１
としたときの値をもってそれぞれを数量的に表わした。

［実施例２］ 実施例１と同じ耐熱性支持フィルムの上に、パラフィン
ワックス６０ｗｔ％、無水マレイン酸共重合体２０ｗｔ
％、酢酸ビニル５ｗｔ％、ＥＥＡ５ｗｔ％、カーボンブ
ラック１０ｗｔ％の組成よりなる融点８５℃の第１イン
ク層を２μｍ厚にコーティングし、その上に、最低造膜
形成温度が１００　”Ｃのスチレン−アクリル共重合体
エマルジョン（粒径０．１ｕｍ）を室温にてコーティン
グした後、６０℃で乾燥してドメイン径か５ｕｍ、ドメ
イン間隙が０．３ｕｍ、ドライ膜厚が０．５μｍの中間
層を形成し、ざらにこの中間層の上に、カルナウバワッ
クス３５ｗｔ％、ポリエチレン３０ｗｔ％、ＥＥＡ２０
ｗｔ％、カーボンブラック１５ｗｔ％の組成よりなる融
点５５℃の第２イシク層をホットメルト法により厚さ５
μｍにコーティングしてインクシートとなした。

これを実施例１と同様の方法によりコツトン紙上に転写
したところ、第１表に示したような結果が得られた。

［実施例３コ 膜厚３ｕｍのＰＥＴよりなる耐熱性支持フィルムの上に
、マイクロクリスタリンワックス３゜ｗｔ％、変形（極
性）ワックス２５ｗｔ％、ポリビニルアルコール２５ｗ
ｔ％、ＥＶ’Ａ１５ｗｔ％、カーボンブラック１０ｗｔ
％の組成よりなる融点４５℃の第１インク層を厚さ５．
ｕｍにコーティングし、この上に、最低造膜形成温度が
８０℃のアクリル酸エステルエマルジョン（粒径０．３
μｍ）７ａ室温にてコーティングし、５０’Ｃで乾燥し
てドメイン径が１ＯＬＩｍ、ドメイン間隙か１μｍ、ド
ライ膜厚が１．２ｕｍの中間層を形成し、ざらにこの中
間層の上に、パラフィンワックス２０ｗｔ％、無水マレ
イン酸共重合体５゜ｗｔ％、ポリエチレン１０ｗｔ％、
ＥＥＡＩＯｗｔ％、ＥＶＡ　１０ｗｔ％の組成よりなる
融点６０℃の第２インク層を厚ざ３ｕｍ厚にコーティン
グしてインクシートを形成した。

これを実施例１と同様の方法によりコツトン紙上に転写
したところ、第１表に示したような結果が得られた。

（効果） 以上述べたように本発明によれば、少なくとも画素の径
よりも小さな個々の熱可塑性物よりなる中間層を挟んで
その上下に熱溶融性の第１及び第２インク層を積層した
ので、熱印加と耐熱性支持フィルムの剥離という一連の
記録転写工程中、中間層は流入したインクによりもしく
は自己の軟化、膨張により板状に結合一体となって、溶
融した第１インク層のインクを層状に保持しつつ記録媒
体上に転移することが可能となり、表面平滑性に乏しい
記録媒体上に転写する場合においても、表面の凹凸に影
響させることなくインクを均一に転写させることができ
、印字濃度の高い高品質の画像を形成することがでる。

しがも、中間層は記録部と非記録部の間に位置する個々
の熱可塑性物の間で正確に分割され、同時に板状にゆ着
結合して保持した記録部インクを他から分離するので、
転写ドツトのバラつきのない美麗な画像を形成すること
かできる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は本発明の一実施例をなすインシー
トの層構成を示す断面図と斜視図、第２図（ａ）（ｂ）
は上記インクシートによる転写の各状態を示す図、第３
図（ａ）（ｂ）は各転写状態をもって示した本発明の他
の実施例を示す図、第４図は中間層の素材とインク層の
素材の特性について示した図、第５図（ａ）（ｂ）は従
来のインクシートによる転写の状態を示した図である。 １・・・・インクシート １１・・・・耐熱性支持フィルム １２・・・・第１インク層　　１３・・・・中間層１４
・・・・第２インク層　　ｈ・・・・サーマルヘッドＳ
・・・・記録紙 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　西　川　慶　治 第１図 第２図 第４図 纂５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、耐熱性支持フィルムの上に、着色剤を混入した熱溶
   融性の第１インク層と、少なくとも画素の径よりも小さ
   な個々の熱可塑性物よりなる中間層と、熱溶融性の第２
   インク層とを積層してなる熱転写用インクシート。 ２、上記中間層が、面方向に少なくとも画素の径よりも
   小さく分割された熱可塑性物質の薄膜体であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱転写用インクシ
   ート。 ３、上記中間層が、少なくとも画素の径よりも小さな熱
   可塑牲物質よりなる粒状物の集合体であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の熱転写用インクシート
   。