JPH02192995A - 多数回印字可能な感熱転写媒体 - 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、加熱によりインクを多数回溶融転写し得る新
規な感熱転写媒体に関する。

さらに詳しくは、サーマルプリンターやサーマルタイプ
ライタ−などの記録装置に使用され、サーマルヘッドの
加熱により熱溶融性インクが徐々に記録紙に転移する事
により多数回使用する事の出来る多数回印字可能な感熱
転写媒体に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、例えばサーマルプリンターやサーマルタイプ
ライタ−等の記録装置に使用される感熱転写媒体におい
て、耐熱基材上に第１層の樹脂系微細多孔質インク層を
形成し、その上に、第２層の熱溶融転写性インク層を形
成し、両インク層にカーボンブラックが主たる成分の着
色剤を含有して構成することにより、多数回印字を可能
にしたものである。

〔従来の技術〕

多数回使用を目的とした感熱転写媒体としては、特開昭
５４−６８２５３号、特開昭５５−１０５５７９号、特
開昭５７−１８５１９１号による微細多孔質網状構造中
に熱溶融転写性インクが含浸されたものが開示され、ま
た特開昭５７−１６０６９１号、特開昭５８−１８３２
９７号に非転写性微粒子によって形成された微細孔中に
熱溶融性インクが含浸されたものが開示されている。

また熱溶融性固体インク層の表面に非転写性多孔質膜を
形成したものが特開昭６０−４０２９３号、特開昭６２
−７３９９４号で開示されている。

一方基材とインク層の間に接着層を設け、サーマルヘッ
ドで加熱した時に一度にインクが転写するのを防ぐ技術
が特開昭５７−３６６９８号、特開昭５７−１３８９８
４号、特開昭５８−１１６１９３号、特開昭５８−１５
５９９５号に開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述の樹脂および微粒子で形成された微細多孔
質層中に熱溶融性インクが含浸された感熱転写媒体は多
孔質層が非転写性であるため単位体積当たりの転写イン
ク量が小さく、そのため印字濃度が低く、かつ印字回数
も少なかった。また微細多孔質層にインクが保持されて
いるので溶出しにくく、このため初期の印字濃度が薄く
、濃度の高い鮮明な印字をうる事が出来なかった。濃い
印字を得るためには膜厚を大きくせざるを得なかったが
、膜厚を上げるとさらに熱感度不足となり転写効率の低
下、転写像の濃度低下、サーマルヘッドへの過大負荷、
印字像の解像力劣化を誘発していた。また熱溶融性固体
インク層の表面に非転写性多孔質膜を形成した感熱転写
媒体は表面の孔の径のコントロールが難しく、小さすぎ
るとインク溶出量が著しく低下し濃度の薄い印字となっ
てしまう。また孔の径が大きすぎると一度にインクが溶
出してしまい、多数回印字が不可能となってしまう等の
欠点を有していた。

一方、基材とインク層の間に接着層を設ける事でインク
が一度に転写する事を防ごうとする試みは感度的には改
善されるとはいえ、接着層だけでインク転写層を均一に
制御する事は難しい。その結果、使用回数に伴う印字濃
度の低下が著しいという欠点が見られた。

本発明は、上述の点に鑑み、高感度で印字濃度が高く、
字汚れがなく、しかも印字品質が良好な多数回印字を可
能とする感熱転写媒体を提供する事を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、第１図に示すように耐熱基板（１）上に、熱
により転写しない樹脂系微細多孔質層（４）中に、常温
では固体で熱により溶融転写するカーボンブラックを主
成分とする着色剤含有の固形状インク（５）を含んだ第
１層の樹脂系微細多孔質インク層（２）を形成し、その
上に、非転写性成分を含まず熱により溶融転写するカー
ボンブラックを主成分とする着色剤含有の固形状インク
（５）よりなる第２層の熱溶融転写性インク層（３）を
形成して多数回印字可能な感熱転写媒体（６）を構成す
る。

さらに詳しく言えば、耐熱基材（１）上に全体で３〜２
０μｍのインク層を形成し、そのインク層を２〜１５μ
ｍよりなる第１層の樹脂系微細多孔質インク層（２）と
、０．２〜１５μｍよりなる第２層の熱溶融転写性イン
ク層（３）の２層より形成し、高感度で、印字濃度が高
く、字汚れなく、しかも印字品質が良好な多数回使用型
の感熱転写媒体を構成する。

本発明の感熱転写媒体（６）においては、第１インク層
（２）の非転写性多孔質層（４）と基材（１）を強固に
保持する目的でインク層と基材との間に接着剤層を必要
に応じて形成できる。また、インク層と反対の基材上に
耐熱性層を設けてもかまわない。

本発明の第１インク層０〕で非転写性樹脂系微細多孔質
層（４）を形成する樹脂成分としては、ポリ塩化ビニー
ル、ポリ酢酸ビニール、ポリ弗化ビニール、ポリビニー
ルブチラール、塩化ビニール・酢酸ビニール共重合体、
塩化ビニール・塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニール
・アクリル酸エステル共重合体等のビニール系樹脂、ポ
リアクリル酸エステル、ポリメタアクリル酸エステル、
アクリル酸エステル・スチレン共重合体等のアクリル系
樹脂、エチルセルロース、酩酊酸セルロース等の繊維素
系樹脂、その他ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエチ
レン・酢酸ビニール共重合体、ポリアミド、ＡＢＳ樹脂
、ゼラチン、アラビアゴム等がある。これら樹脂は混合
して用いてもよい。

熱により溶融する固形状インク（５）とは、前記樹脂成
分と不混和性の固形状成分と、インクの融点調整効果お
よび柔軟性を与える柔軟性付与剤成分と、着色剤成分お
よびその他の充填剤よりなる。

前記樹脂成分と不混和性の固形状成分としては、パラフ
ィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、セレシ
ンワックス、カルナバワックス、モンタンワックス、ポ
リエチレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、カス
ターワックス、牛脂硬化油、カルボワックス、木蝋、ラ
ノリン、ステアリン酸、ステアリン酸モノグリセライド
、ソルビタンモノステアレート、ソルビトールヘキサス
テアレート、ペンタエリスリトールステアレート、ポリ
オキシエチレンモノステアレート、ステアリルアルコー
ル、その他の合成酸化ワックス、合成および天然エステ
ルワックス類、水添ワックス類等がある。

インクの柔軟性付与剤成分としては、鉱油、ペトロラク
タム、オレイン酸、ヒマシ油、綿実油、牛脚油、オクチ
ルアルコール、グリセリン、トリエチレングリコール、
ポリアルキレングリコール、およびその誘導体、ポリオ
キシアルキレングリコールおよびその誘導体、ソルビタ
ン脂肪酸エステル、ソルビトール脂肪酸エステル、グリ
セリン脂肪酸エステル、エリスリトール脂肪酸エステル
、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ポリオキシエ
チレンアルキルアミン等がある。この他前記固形状成分
と相溶性のある樹脂も柔軟性付与剤として使用される。

着色剤成分としては、カーボンブラックを主たる着色剤
成分とし、必要に応じて着色成分の７０重量％以下を通
常用いられる染料、顔料、その他の発色および記録能力
のある物質、例えば、塩基性染料、ザポン染料、ネオザ
ポン染料、レーキラド、アルカリブルー紺青、クリスタ
ルバイオレットラクトン、磁性酸化鉄等でおきかえたも
のである。

７０重量％以上では鮮明にして高濃度印字が得られなく
なる。

その他の充填剤としては熱によって溶融せず着色性のな
い成分で、例えばシリカ粉、炭酸カルシウム、タルク、
酸化アルミニウム等がある。これらの成分はと単独或は
混合して用いられる。

本発明の第２インク層（３）で使用される常温では固体
の熱溶融転写性インクとは、本発明の第１インク層（２
）に含まれる熱により溶融する固形状インク成分と基本
的に同一である。

本発明の熱により溶融する固形状インクのインク配合は
特に規制しないが、好ましくは前記樹脂成分と不混和性
の固形状成分が５０〜９７部、柔軟性付与剤成分が０〜
３０部、着色剤成分が３〜４０部、その他の充填剤が０
〜２０部である事が望ましい。

本発明の感熱記録媒体は、第１インク成分の非転写性樹
脂系微細多孔質層を形成する樹脂成分と、熱により溶融
転写する固形状インク成分とを、ボールミル、サンドミ
ル等の適当な分散機を使って有機溶剤または水の中に分
散して作成したインクを、耐熱性基村上に所定の厚みと
なるように塗布、乾燥して第１インク層〔２）が形成さ
れる。この上に同様にして作成された第２インク成分に
よるインク溶液を塗布、乾燥して熱により溶融転写する
固形状インクより成る第２インク層（３）を形成する事
によって完成される。

〔作用〕

本発明の感熱転写媒体、初期印字に寄与する第２インク
暦（３）が非転写成分を持たない熱溶融転写性インクで
あるため、単位体積当たりの転写インク量は最大であり
、また多孔質層によるインク溶出が妨害される事がない
ため、感度が高く、解像度、濃度の高い初期印字が可能
となる。また第１層の樹脂系微細多孔質インク層（２）
は第２層の熱溶融転写性インク層（３）の２回目以降の
印字に対して随時新しいインクを供給し鮮明な複数回印
字を可能とすると同時に、第２インクＮ（３）が完全転
写した後も、サーマルヘッドの熱を充分に受は完全に溶
融したインクを記録紙上に供給し続けることによって、
鮮明濃度の複数回印字を可能とする事ができる。

前述の如く、従来技術において゛は多数回印字を行おう
とするインク膜厚を大きくせざるを得なかったため、感
度不足となり初期印字が不鮮明であった。これを解決す
るためにはサーマルヘッドの印加エネルギーを高めなけ
ればならず、過大負荷によるヘッド寿命の低下、基材損
傷によるスティッキング発生、印字解像度が劣下を誘発
していた。

一方インク層を薄くすると単位体積当たりの転写インク
量が小さいため、印字濃度が低く印字回数も少なかった
。本発明はこれらの問題を完全に解決できる。

本発明のインク層の厚みが３μより薄いと、回のインク
転写量が少なく濃度の濃い印字が出来なくなり、また多
数回印字も出来なくなる。２０μより厚くなると、サー
マルヘッドの熱が充分にインク表面に迄伝わらず、感度
不足を起こす。さらに第１インク層（２）の厚みが２μ
より薄いと微細多孔質層（４）が完全に形成されず、印
字の際インク供給が充分性われなくなるため、多数回印
字が不可能となる。また多孔質中にインクが保持されて
いるため溶融したインクは溶出しずら＜、１５μより厚
くなると転写効率低下で鮮明印字が出来なくなる。また
第２インク層（３）の厚みが０．２μより薄くなると初
期印字が薄くなってしまう。１５μより厚くなるとイン
ク表面の感度不足を起こすとともに、インク層だけはイ
ンクの均一転写を制御出来な（なり、印字回数とともに
濃度低下が著しく起こる。

〔実施例〕

次に、本発明の感熱転写媒体の実施例を示す。

実施例−１ 第１インク層の組成 塩化ビニール・酢酸ビニール共重合体 （電気化学工業社製”１０００１００Ｏ３０重量部カル
ナバワックス（加藤洋行社製）２５重量部木蝋（野田ワ
ックス社製）１０重量部 ラノリンく吉川製油社製）２０重量部 カーボンブラック（三菱化成工業社製 ＭＡ−７）　　　　　　　　　　　　　　　　１５重量
部サンドミルを使って上記のインク配合物が１０重量％
の均一分散液となる様にメチルエチルケトンとトルエン
の当重量混合液に３時間かけて分散し、第１インク層用
溶液を作った。これをシリコーンで背面処理した５μの
ポリエステルフィルムの反対面に乾燥後の厚さが３μと
なる様、塗布し乾燥して第１インク層を形成した。

第２インク層の組成 カルナバワックス（加藤洋行社製）５０重量部木蝋（野
田ワックス社製）２５重型部 カーボンブラック（三菱化成工業社製 ５１＾−７）２５重量部 次に、上記の第２インク層の成分を上記の配合で５重１
％の均一分数液となる様にトルエンとエチルアルコール
の混合液（重量混合比１：２）に３時間かけて分散し、
第２インク暦用溶液を作った。

この第２インク層用溶液を先に形成しておいた第１イン
ク層上に塗布、乾燥し、０．２μの第２インク層を得た
。この様にして得られた感熱転写媒体を６．３５ｍｍの
幅にスリットし、ロール状に巻いて評価用試料とした。

ブラザー製ワープロ（ピコワード５１００）　　を使っ
て３０ｃｐｓの印字スピードで熱転写用平滑紙に印字し
た。これを巻きもどし同一個所を５回印字し、印字部の
反射濃度をマイクロデンシトメーター（■阿部設計製、
型式２４０５　）を使って測定した。

実施例−２ 実施例−１で用意された第１インク層用溶液を乾燥後の
厚さが５μとなる様に塗布、乾燥して第１インク層を形
成した後、その上に実施例−１の第２インク層用溶液を
塗布、乾燥し１μの第２インク層を形成した。その後、
実施例−１と同様に試料を作成し反射濃度を測定した。

実施例−３ 実施例−１と同じ第１インク層用溶液を乾燥後の厚さが
６μとなる様に塗布、乾燥して第１インク層を形成する
。

第２インク層の組成 カルナバワックス（加藤洋行社製）４０重量部木蝋（野
田ワックス社製）２０重量部 ラノリン（吉川製油社製）１０重量部 キャンデリラワックス（加藤洋行社製）２０重量部カー
ボンブラック（三菱化成工業社製 ＭＡ−７）　　　　　　　　　　　　　　　　　２０重
量部上記の第２インク層の成分を上記配合で１０重量％
の均一分散液となる様にトルエンとエチルアルコールの
混合液（重量混合比１：２）に分散し第２インク層用溶
液を作った。この第２インク居用溶液を第１インク層上
に乾燥後の厚さが２μとなる様に塗布、乾燥して感熱転
写媒体を作成した。

この試料を実施例−１と同様な方法で印字し、反射濃度
を測定した。

実施例−６ 実施例−３と同一配合のインクを使用し、第１インク層
が５μ、第２インク層が１５μとなる様に塗布、乾燥し
て試料を作成しく但し第２インク層用溶液濃度は２０重
量％で塗布した）、実施例−１と同様な方法で印字し、
反射濃度を測定した。

実施例−４ 実施例−３と同じインクを使用し第１インク層が８μ、
第２インク層が４μとなる様に塗布、乾燥して試料を作
成し、実施例−１と同様な方法で印字し、反射濃度を測
定した。

実施例−５ 実施例−３と同一配合のインクを使用し第１インク層が
１５μ、第２インク層が１μとなる様に塗布、乾燥して
試料を作成しく但し第２インク層用溶液濃度は５重量％
液で塗布した）、実施例−１と同様な方法で印字し、反
射濃度を測定した。

比較例−１ 実施例−１の第１インク層用溶液を使って乾燥後の厚さ
が１０μとなる様に塗布、乾燥し、微細多孔質インク層
をもつ感熱転写媒体を作成し、試料とした。この試料に
対して実施例−１と同様な方法で印字し、反対濃度を測
定した。

比較列−２ ポリビニルブチラール樹脂（電気化学工業社製”３００
０ｋ）をトルエン・エチルアルコール等ＩＩ　混合溶剤
で溶解し、５％濃度液をつくった。これを片面をシリコ
ーンで背面処理した５μのポリエステルフィルムの反対
面に塗布、乾燥し、０．７μの接着層を形成した。一方
下記配合組成物を１２０℃、５時間サンドグラインダー
を用いて分散しホットメルト系インクを作成した。

インク組成 カーボンブラック（三菱化成工業社製Ｍ＾−７）２０部
パラフィンワックス（日本精蝋社製’１５５）　　３０
部カルナバワックス（加藤洋行社製）３０部木地（野田
ワックス社製）１０部 エチレン・酢酸ビニール共重合体く電気化学工業社製”
１０００１００Ｏ１０部 このインクを前記接着層上にホットメルト塗布し１０μ
の膜厚を持つ感熱記録媒体を作成し、実施例−１と同様
の方法で試料作成し、印字して反対濃度を測定した。

以上の結果を第１表に示した。この結果非転写性成分を
持たない熱溶融転写性インクを第２層に形成する事によ
って、初期印字濃度が高く、解像度の高い、多数回印字
を可能とする新規な感熱転写媒体が得られる様になった
。

第１表 〔発明の効果〕 本発明の感熱転写媒体によれば、第１層の樹脂系微細多
孔質インク層とその上の第２層の熱溶融転写性インク層
からなる２層構造のインク層を有することによって、そ
の第２インク層による初期印字後、２回目以降の印字に
対しては第１インク層より随時新しいインクが第２イン
ク層に供給ささて印字される。このため、高感度で印字
濃度が高く、字汚れがなく、しかも印字品質が良好な多
数回印字を可能とすることができる。

従って、例えばサーマルプリンターやサーマルタイプラ
イタ−などの記録装置の感熱転写媒体に使用して好適な
らしめるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の感熱転写媒体の一例を示す断面図であ
る。 （１）は基材、（２）は第−層の樹脂系微細多孔質イン
ク層、（３）は第二層の熱溶融転写インク層、（４）は
樹脂系微細多孔質層、（５）は熱溶融転写性固形インク
、（６）は多数回印字可能な感熱転写媒体である。 代　　理　　人 松　　隈　　秀　　盛 ！・−・耐焼姓慝料 ２−１．第−眉ｎ８４脂爪微細少孔憤インクｊ３・−−
一第二眉の淋５各融転写インク１４−・・・１１箱系イ
枚細ｉ孔貰１ ．５’−一、熱５各茜ｔ！ｐム写ｄ生固形インク６・−
・舘郭転写女某俸 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 耐熱基材上に第１層の樹脂系微細多孔質インク層を形成
   し、 その上に、第２層の熱溶融転写性インク層を形成し、 前記両方のインク層にカーボンブラックが主たる成分の
   着色剤を含有することを特徴とする多数回印字可能な感
   熱転写媒体。