JPH02122989A - 感熱転写インキシート - 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〉 本発明は感熱プリンタや感熱タイプライタ−に供する感
熱転写インキシートに関し、より詳しくは多数回使用可
能な感熱転写インキシートに関する。

〈従来の技術〉 従来の感熱転写シートは、基体フィルム上に熱ｌ８融性
バインダーと着色材から成る熱溶融性インキ層を設けた
だけの構成故に、次のような欠点を有している。すなわ
ち、１回の転写で感熱転写シート上のインキが基材フィ
ルム上にほとんど残らず、２回目以降の使用に際しては
濃度ムラのある印字物しか得られない、所謂ゆる、ワン
タイム型感熱転写シートであった。従って、記録を得る
ためのコストが高いという欠点を有している。また、１
回の印字だけで捨ててしまうと、感熱転写シート側に印
字の痕跡が明瞭に残存するため、情報の保守面にも問題
があった。こうした背景から、反復使用が可能な感熱転
写シートの検討が進められている。

従来の反復使用可能な感熱転写シートにおいては、ベー
スフィルム上に微細な多孔状構造を有する耐熱性樹脂層
を設け、その孔の空隙に熱熔融性インキを含有させて成
る感熱転写材の提案（特開昭５５−１０５５７９）があ
る。該転写材は、感熱ヘッドの発熱体の印加エネルギー
の大小に応じてインキの転移量を＠御する手段として注
目される。しかしながら、インキの保持体である多孔質
層の耐久性から孔の空隙率に制限があるため、この空隙
に充填されるインキ量にも限界があった。このため、同
容量のインキを多孔質体に保持させたものは、保持させ
ないものに比べてよりかさ高いインキシートとなり、熱
感度の面で不利であった。また、たとえ高エネルギーの
印加により高濃度の転写画像を得たとしても、印字品質
の良好なものは得られなかった。また、感熱ヘッドによ
り加熱された熱溶融性インキは完全には被転写体に移行
しないので、インキの効率的利用という点にも問題を残
した。

一方、インキの効率的な利用のための改善として、基材
フィルム上に熱７容融性インキ層を設け、該インキ層の
上に、更に多孔膜を設けでなる感熱転写シー）・の提案
（特開昭６０−１３５２’１４）がある。該転写ソート
では、多孔膜の厚さが熱溶融性インキ層よりも薄く設定
されるため、感熱ヘッドにより印字された後に、多孔体
中に保持されて残存するインキ量は少なくて済み、イン
キの効率的な利用には有効である。しかしながら、予め
多孔体中にインキが充填されていないために、膜内をイ
ンキが透過するまでの不、Ｉ７！−要なエネルギーを消
費するため、熱応答性の面で不利である。また咳怒熱転
写シートでは、収縮応力の異なる媒体同志を積層してい
るためカールが生じ、搬送の際の走行不良が起こり安く
、更に、インキ面と多孔体間の接着が十分でないために
、印字の際に多孔体の破壊が生しることがある。また繰
り返し回数を向上させるためにインキの塗布量を増加さ
せると、インキ層が媒体から剥離し易くなるという欠点
を有している。このため、繰り返し使用可能な熱転写シ
ーｌ−の場合には実用に耐えないことが［ｉ　Ｌ２され
ている。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明はかかる実情を鑑み、上記の従来技術の欠へを改
善しようとするものであり、多数回使用可能な熱転写シ
ートの熱感度を向上させ、良質の画像を形成する熱転写
インキシートを提供すると共に、インキの転写効率、操
り返し寿命に関する特性、高温保持印字に関する特性を
改善した、多数回使用可能な感熱、転写インキシートを
提供しようとするものである。

〈課題を解決するための手段〉 本発明の感熱転写インキシートは、少なくとも基体上に
常温では固体である熱溶融性インキ層を接着層を介して
設け、更にその上に核熱／８融性インキ層に用いたのと
同じ熱溶融性インキが充填された多孔構造を有する高分
子インキ保持層及び離型層を順次積層して成ることを特
徴とする、少なくとも５層構成の感熱転写インキシート
である。

そして、この感熱転写インキシートの前記離型層に対面
して、被転写用紙を配置した後、押圧媒体により前記基
体及び被転写用紙背面双方より押圧し、熱転写インキシ
ート基体面側より、任意の画像信号に対応して熱エネル
ギーを発生させる手段を有した加熱印字体により、部分
的に加熱することで熱熔融性インキを流動化せしめ、貫
通孔を通して、熱溶融性インキを押し出し、被転写用紙
に転写を行うものである。

以下、本発明をより明瞭にならしむるため、図面を参照
しつつ詳細に説明する。

第１図及び第２図は本発明において適用する熱転写イン
キノートの一構成例の断面概略説明図である。第１図及
び第２図において１、ＩＢは基体２上に接着層１５を介
して色材７を含む熱熔融性インキ層３と多孔膜４．４Ｂ
内に熱溶融性インキ５．５Ｂを充填した多孔膜インキ保
持層６．６Ｂ及び離型層１６を順次積層して成る感熱転
写インキシートを示す。該多孔膜４及び４Ｂの断面は、
各々、熱熔融性インキ層３まで貫通した独立孔及び三次
元綱状構造的に貫通した連通孔とを有する形状をしてい
る。

基体２は熱伝導性の高い緻密で薄く平滑な媒体であり、
接着層１５及び熱熔融性インキ３の支持体背面８への漏
洩を防ぎ、加熱印字体等への７り染を防ぐためのもので
、従来公知の媒体が用いられる。

−例をあげれば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリイミド等の高分子フィル
ム、あるいはコンデンサーペーパーラミネート紙、コー
ト紙等の薄葉紙状のものであり、転写時における熱応答
性、更に機械的強度を考慮した場合、３〜１５μｍの厚
みのものが好適であるが、これに限定はされない。更に
、熱溶融性インキ層３と対面し、加熱印字体等と接する
基体面８に耐熱性処理が施してあってもよい。

基体２と熱溶融性インキ層３の間には接着層１５が設け
であるが、これは熱）８融性インキ３の基体２からの剥
離を防止するための効果がある。接着層の厚さは０．１
〜５μｍの範囲で設定することが可能であるが、熱感度
や接着強度を考慮した場合、０．３〜２μｍの範囲で用
いることが好ましい。

接着層１５に用いる具体的な材１４としては、ポリエチ
レン、架橋ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレンテレフタレー１
、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリ塩化ビニル
、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルア
ルコール、ポリビニルアセタール、ふっ素樹脂、アクリ
ル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、アセタ
ール樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、セルローズ
系プラスチック、スチレン−アクリロニトリル共重合体
、アクリロニトリルーブタジエンースチレンニ元共重合
体、フェノール樹脂、ユリア樹脂、エボキン樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂、アクリル酸エステル系樹脂、アル
キド樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂、ポリウレタン、
ジアリルフタレート樹脂、ポリフェニレンオキサイド、
ポリイミド、ポリスルホン、塩化ゴム、塩酸ゴム、環化
ゴム、ポリイソプレン、ポリブタジェン、スチレン−ブ
タジェン共重合体、ポリクロロプレン、ニトリルゴム、
ブチルゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレンゴム
等があり、これらのうちから１種或いは２種以上を組み
合わせて使用すればよい。上記の接；６層１５はホット
メルトコーティング、ツルヘントコ−ティング等の塗布
手段を用いて形成することができる。

接着層１５の上に設けられた熱溶融性インキ層３として
は、従来公知の熱溶融性インキがそのまま用いられ、着
色剤、ワックス類、樹脂類、油類等から構成される０着
色剤としては、例えば顔料系でいえば、黒色の場合はカ
ーボンブランク、オイルブラック等を用いることが出来
、カラーの場合には、ヘンジジンイエロー　ローダミン
レーキＢ２フタロシアニンブルー等の通常の顔料を用い
ることが出来る。勿論、用途により染料を用いることも
可能である。ワックス類としては、例えばパラフィンワ
ックス、マイクロクリスタリンワックス、カルナハワソ
クス、モンタンワツクス、木ろう、みつろう、低分子は
ポリエチレンワックス、合成ワックス等が用いられる。

樹脂類としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ
アミｌ゛樹脂、ロジン系誘導体、石油樹脂、アクリル樹
脂、ポリエステル樹脂等が用いられる。油類としては鉱
油、植物油等が用いられる。

熱溶融性インキ層３は、着色剤を前記ワックス類に適宜
混合、分散処理を施し、ホントメルト型、溶剤型或いは
水性型インキと成し、グラビア法やロールコータ法、フ
レキソ印刷法を用いて形成される。

一方、熱溶融性インキ層３上には核熱溶融性インキ層に
用いたのと同じ熱溶融性インキを多孔膜４．４Ｂに充填
した多孔膜インキ保持［６，６Ｂが設けであるが、この
多孔膜インキ保持層６．６Ｂの厚さは、熱／８８融性イ
ンキ３の厚さよりも、殿械的強度を維持できる範囲で、
できる限り薄く設定することが望ましい。何故ならば、
多孔ｒ１４４．４Ｂに機械的な耐久強度を持たせるため
、孔空隙の体積に制限があり、その結果として、該空隙
に充填されるインキ量にも限界が生じ、このため、より
多くの熱？８融性インキを多孔膜４．４Ｂ内に充填しよ
うとすれば、よりかさ高い多孔膜インキ保持層６．６Ｂ
が必要となり、その結果熱感度の面で不利となり、高速
度記録が困難になるだけではな（、厚膜であるが故の走
行不良、リボンコアーに巻き付けたときの記録長の短縮
による記録容量の減少など、不利な点が多いからである
。

感度を向上させるためには、前述した如き、必要最小限
の薄い多孔ＩＩ＃４．４Ｂに熱溶融性インキ５．５１１
を保持させ、多数回の転写に必要なインキ量は下層にあ
る感熱触性インキ層３から補給する構成とした方が都合
が良い。この場合に、多孔膜インキ保持層６．６Ｂの厚
みは０．１〜５μｍの範囲内で本発明による効果を発揮
する。該多孔膜インキ保持層の厚さが０．１　　μｍ以
下であると、機械的強度が足りないために、多孔膜が破
１員１７多数回使用可能なインキシートの機能を果たさ
なくなり、一方、５μｍ以上であると熱感度が落ちるた
め、高品質、高濃度の画像を得ることが難しいだけでな
く、感熱ヘッドにより印字された後に、多孔膜４．４Ｂ
４こ保持されて残存するインキ量が多くなり、インキの
効率利用にも問題がある。

また、多孔膜インキ保持層６．６Ｂを構成する多孔膜４
．４Ｂの独立孔及び連通孔の孔径範囲は、熱溶融性イン
キ３．５．５Ｂの最小粒子径と感熱転写プリンターの単
位記録画素の大きさに依存する。

孔径の最小径は熱溶融性インキ３．５．５Ｂの分散状態
にも依るが、０．５　μｍ以上、最大径は、１ＩＬ１１
１当たり６本の発熱素子を備えている場合を想定して１
６０　μｍ以下の孔径が望ましい。また、多孔膜４．４
Ｂのインキが充填されていない状態での空隙率は、多孔
膜の機械的強度、発熱体の画素密度、熱転写インキシー
トの熱感度との兼ね合０から、３０〜９７％の範囲に設
定される。

更に、多孔膜４．４Ｂの前記空隙に保持される熱溶融性
インキ５．５Ｂの体積充填率にも制限が加えられる。多
孔膜４．４Ｂの空隙に熱溶融性インキ５．５Ｂが全く保
持されていない状態、すなわち、単に熱溶融性インキ層
３の上に多孔体が積層されている状態（インキの体積充
填率０％）では、収縮応力の異なる材質同志を単純に積
層しているためカールが生じやすく、また熱溶融性イン
キ層３と多孔膜４．４Ｂの接着が十分でないために、印
字の際に多孔膜の破壊が起こり易く、繰り返し使用可能
な熱転写インキシートとしては実用に耐えないことが確
認されている。多孔膜４．４Ｂの空隙に熱溶融性インキ
５．５Ｂが完全に充填された状態（インキの体積充填率
１００％）では、インキ体積充填率０％の場合に比べ多
孔膜内の空隙を熱溶融性インキが浸透するためのエネル
ギーを必要としないため、熱応答性が向上し、更には、
熱溶融性インキ層３と多孔膜４．４Ｂ間の接着力が強化
される為、多数回の繰り返しに耐え得る強度を得ること
が可能になる。また、カールによる走行不良の問題も改
善される。多孔膜４．４Ｂの空隙への熱溶融性、インキ
５．５Ｂの体積充填率は高ければ高い程良いが、実質的
な体積充填率は３〜１００％の範囲に設定される。

多数回の転写を行なうのに必要なインキ量を供給する熱
溶融性インキ層３の塗布量は、必要とする繰り返し数に
も依存するが、実質的なエネルギー感度の面から、０．
４〜１０ｇ／％の範囲に設定することが可能であるが、
３回以上の繰り返しを行ない、高解像度、高濃度の画像
を期待する場合には、２〜８　ｇ　／　＋ｄの塗布量が
好ましい。この場合に、積層する熱溶融性インキ５．５
Ｂを充填した多孔膜インキ保持層６．６Ｂの厚みが、熱
熔融性インキ層３の厚みよりも薄いときに、本発明によ
る多数回使用可能な感熱転写インキシートの機能を最大
限に発揮することが可能となる。

このような多孔膜インキ保持層６．６Ｂの構成成分であ
る多孔膜４．４Ｂに使用される高分子は、耐熱温度すな
わち、軟化温度或いは溶融温度が１００°Ｃ以上のもの
が好ましく、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂、ポリ
アミド、アクリロニトリル塩化ビニル共重合体、セルロ
ース系プラス千ンク、ポリエステル、ポリウレタン、合
成ゴム及びこれらの混合物を用いることができる。印刷
或いは塗工適性の向上、及び見かけの耐熱性向上のため
、構成成分として、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化
ケイ素、酸化亜鉛、カーボン等の顔料粒子を含んでも良
く、適切な溶媒、非溶媒又は貧溶媒を選択することによ
りスラリー状態を呈する組成物を用いることが可能であ
る。

更に多孔膜インキ保持層６．６Ｂ上には離型層１６が設
けられているが、この離型層１６を設ける目的は、高温
、高７！度下での保存性を改良することにある。離型層
１６を設けない従来型の転写シート（特願昭６ｌ−２７
６１２５）の構成を第３図及び第４図に示す、これらの
転写シート９．９Ｂは通常第５図に示すような巻取状で
保存される為、常に多孔膜インキ保持層６．６Ｂと基材
２の背面８が接している。

この為温度４５°Ｃ以上、湿度８０％以上の環境保存下
では、多孔膜インキ保持層６．６Ｂが基材背面８に部分
的或いは全面的に移行することがあり、印字性に影響を
及ぼした。本発明の感熱転写インキシート１、ｌＢでは
、第５図に示すような巻取状態で多孔膜インキ保持層６
．６Ｂと基材背面８の間に離型層１６が介在して両者が
付着する効果を低減させる為、高温、高温の環境下で保
存しても、充分な繰り返しの印字特性を維持することが
可能となる。

本発明の感熱転写インキシートｌ　、　１Ｂの離型Ｎ１
６に用いられる滑剤としては、従来この種の分野におい
て使用されてきたものが広く使用でき、たとえば各種シ
リコーン系化合物、フルオロアルキルカルボン酸の如き
各種フン素系化合物、ステアリン酸、ラウリン酸、カプ
リン酸、パルミチン酸の如き高級脂肪酸の亜鉛、アルミ
ニウム、カルシウムの如き金属の塩類、パラフィンワッ
クス、エステルワックスの如きワンラス類等を単独或い
は混合して用いることができる。

離型層１６の形成は従来−触のコーティング剤の塗布方
法と同様に、例えばグラビアコーティング法、ロールコ
ーチインク法、スクリーンコーティング法、ファウンテ
ンコーティング法等のコーティング法で多孔膜インキ保
持層６．６Ｂ上に直接設けるか、或いは、基材２の背面
８側に塗工し巻きの状態にて滑剤の多孔膜インキ保持層
６．６Ｂへの移行を利用した間接的な方法を用いて設け
ることが可能であり、塗布量は通常０．０１〜１μ、好
ましくは、０．０５〜０．５　μである。

〈発明の効果〉 本発明による感熱転写インキシートは以上のような構成
を有しているので、従来のワンタイム型の転写シートに
比べ、多数回の使用が可能であり、かつ、従来の多数回
使用型の転写シートよりも機械的な耐性の向上が計られ
ているため、また高温、高７２環境下での保存特性が改
善された為、安定して繰り返し印字が可能であり、更に
、より薄層化された構成故に、低エネルギーの印加で高
品位、高解像度の画像を得ることが可能となった。この
結果、付加価値として、ランニングコストの大幅な減少
が期待できる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例及び比較例を述べる。なお本発明
はこれらの実施例に限定されるものではなく、この発明
の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である
。

〈実施ＩＮＩ＞ ６０μｍの厚さのポリエチレンテレフタレートフィルム
の上に、グラビアロールコーク−を用いて処方Ａで示す
接着層用塗液を塗工し、乾燥膜厚が１．０　μｍの接着
層を設けた。

〈処方Ａ〉 エチレン−酢酸ビニル共重合体（ダイヤボンド工業社製
）　　　　　　　　　　　・・・５重量部トルエン　　
　　　　　　　　　・・・９５重量部更に、処方Ｂに示
すパラフィンワックスを主成分とする熱熔融性インキ材
料組成物を、ロール表面温度が１１０’Ｃになるように
加熱した３本ロールミル中で、加熱下で練肉してホット
メルトインキを作製し、フレキソ印刷法にて上記接着層
の上に塗工して８μｍの熱溶融性インキ層を設けた。

く処方Ｂ〉 パラフィンワックス （融点６７（’Ｃ）　　　日本精蝋社製）６０重量部カ
ルナハワ・ノクス （融点７３（’Ｃ）、　　　　　　　）１０酸化ワンク
ス （融点７５（’Ｃ）、　　　　〃）ｌＯエチレン−酢酸
ビニル共重合体 （日本ユニカー社製）　　　　　　　５　〃カーボンブ
ランク （日本化薬社製）　　　　　　　　　１５次いで、処方
Ｃに示す材料組成にて、多孔膜保護層用塗液を作製した
。これを、グラビアロールコータ−を用いて、上記熱溶
融性インキ層上に塗工し、０．４μｍの厚みを有する多
孔膜保護層を形成した。更に、アニーリング工程におい
て１００°Ｃの熱風を当て、処方Ｂで示す熱溶融性イン
キを多孔膜の空隙に対して約１００％充填して多孔膜イ
ンキ保持層を形成した。

く処方Ｃ〉 セルロースアセテートプロピオネート （住友バイエルウレタン社製） メチルエチルケトン １０重量部 ８０　　〃 水 Ｏ 得られた多孔膜インキ保持層の表面観察では、熱熔融性
インキの上に該インキが充填された高分子多孔層を積層
する構造であることが確認された。

更に、多孔膜インキ保持層の上に、処方りに示す材料組
成の離型層用塗液をグラビアコーターによりｏ、ｔ／７
ｍの厚みで設け、感熱転写インキシートを作製した。

〈処方Ｄ〉 オレイン酸ナトリウム　　　　　　　０．２重量部リン
酸塩緩衝剤　　　　　　　　　　０．２〃水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９９．６
次に、得られた感熱転写インキシートを２０°Ｃで３０
日間保存したサンプルと、６０℃で１日間保存したサン
プルを、市販のハンディ−ワードプロセッサーを用いて
、同一箇所をベタパターンで繰り返し印字評価した。ワ
ードプロセッサーとして、日本電気株式会社製文豪ｍ１
ｎｉ　３　Ｅを用い、印字速度は標準モード、印字電圧
は中位モー］゛とじて、本州製紙株式会社製の熱転写用
紙に印字記録し、反射濃度をサクラ濃度計ＰＤＡ−６５
（コニカ株式会社製）で測定した。

その結果、第１表に示すように保存条件に関わらず、全
く膜剥がれが無＜、濃度低下の少ない印字を６回行うこ
とができた。

〈実施例２〉 実施例１と同様にして６．０μｍの厚さのポリエチレン
テレフタレートフィルム基村上に、接着層、熱溶融性イ
ンキ層、多孔膜インキ保持層を順次設けた。更に、処方
りに示す離型層用塗液を基材の接着層を形成した面とは
反対側の面に塗工し、巻取状態で仕立てることにより、
離型層を構成するｉｆｆ剤を多孔膜インキ保持層の上に
移行させ、感熱転写インキシートを得た。

実施例１と同様に印字評価をしたところ、第１表に示す
ように保存条件に関わらず、全く膜剥がれが無＜、濃度
低下の少ない印字を６回行うことができた。

く比較例１〉 実施例１と同様にしてフィルム基材上に接着層、熱溶融
性インキ層、多孔膜インキ保持層を順次積層した比較用
の感熱転写インキシートを作製した。

次いでこのインキシートを実施例１と同様にシテ印字評
価したところ、２０°Ｃの環境下で保存したものは膜剥
がれの無い、濃度低下の少ない画像を６回形成すること
ができたが、６０°Ｃの環境で保存したものは、多孔膜
インキ保持層の一部分が接着層形成面とは反対側の基材
フィルム背面に移行し、印字の際にも走行不良を生じ、
離型層を設けない従来タイプの熱転写シートは、保存性
に問題のあることが判った（表１）。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の感熱転写インキントの構成
を示す模式断面図、第３図及び第４図は従来の転写イン
キシートの構成を示す模式断面図、第５図は本発明の転
写インキンート及び従来の転写インキシートの巻取状態
を示す斜視図である。 １．１Ｂ・・・本発明の感熱転写インキンート２・・・
・・・・・・・・基材 ３・・・・・・・・・・熱溶融性インキ層４．４Ｂ・・
・多孔膜 ５．５Ｂ・・・多孔膜に保持された熱熔融性インキ６．
６Ｂ・・・多孔膜インキ保持層 ７・・・・・・・・・・色材 ８・・・・・・・・・・・基材背面 ９．９Ｂ・・・比較例の転写インキシートｌＯ・・・・
・・・・・・・リボンコアー１５・・・・・・・・・・
・・接着層 １６・・・・・・・・・・離型層 竹　・−Ｊ　　＋− ；、４　　Ｊ　　ｈ 二４二］ 竺５　ｊ−！ シ゛、７　　　　Ｉりｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　基体上に接着層を介して熱溶融性インキ層を設け、更
   に、その上に該熱溶融性インキ層に用いたのと同じ熱溶
   融性インキを充填した多孔膜インキ保持層及び離型層を
   順次積層して成ることを特徴とする感熱転写インキシー
   ト。