JPH0263792A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、感熱転写記録に用いられる感熱転写材に関す
る。

［従来の技術］ 感熱転写記録は、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いう特徴を有しており、
最近広く使用されている。

しかしながら、従来の感熱転写記録方法では転写記録性
能、すなわち印字品質が記録媒体の表面平滑度により大
きく影響され、平滑性の高い記録媒体には良好な印字が
行われるが、平滑性の低い記録媒体の場合には著しく印
字品質が低下するという問題点がある。

この欠点の改良技術として、熱転写インク層として微粒
子状のバインダーを使用することが提案されている。微
粒子状のバインダーとしては、水系エマルジョン樹脂が
好適に用いられる。よって、該インク層の着色剤として
は、水分散した顔料が用いられている。

【発明が解決しようとする課題１ ところが顔料系の着色剤では、顔料を水分散するために
、分散剤として常温で液状もしくはペースト状の界面活
性剤を多量に用いるため、感熱転写材を長期間保存する
と界面活性剤が溶出現像をおこし、熱転写性インク表面
にブリードして印字性能を劣化させたり、ブロッキング
現象をおこすという問題がある。

また、液状もしくはペースト状の界面活性剤を多量に用
いると、熱転写性インク層の凝集力が低下し、印字くず
れを起こし易いという問題点もある。

常温で固体であり融点の比較的高い（６０℃以上）界面
活性剤を分散剤として用いれば、長期保存による溶出や
印字くずれはある程度防止することは可能となるが、こ
の種の界面活性剤は顔料の分散能力が低く安定な分散状
態を作ることができない。

すなわち、平滑性の低い記録媒体にも良好に印字できる
ようにすると、保存性が悪くなってしまう。

本発明は、従来の問題点を解決し、良好な分散性が得ら
れ、かつ感熱転写材の長期保存による界面活性剤の溶出
や印字くずれを防止でき、転写性、切れ性、−鮮明度の
良い印字を得ることができる感熱転写材を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は支持体上に熱転写性インク層を有し、該熱転写
性インク層が熱溶融性バインダーと着色剤とを含む感熱
転写材において、該着色剤が顔料が熱軟化性の水溶性樹
脂によって分散されてなることを特徴とする感熱転写材
である。

以下必要に応じて図面を参照しつつ本発明の詳細な説明
する。以下の記載において、量比を表わすｒ％」及び「
部」は特に断りのない限り重量基準とする。

本発明の感熱転写材は、第１図に示すように通常はシー
ト状の支持体２上に顔料を熱軟化性の水溶性樹脂によっ
て分散した着色剤と熱溶融性バインダーとからなる熱転
写性インク層３を積層してなる。

熱転写性インク層３に含まれる顔料の含有量は３〜６０
％が好ましく、より好ましくは６〜５０％である。顔料
の含有量が３％より少ないと、十分な印字濃度を出すた
めにインク層厚を非常に厚くせわばならず好ましくない
。顔料の含有量が６０％より多いと、熱溶融性バインダ
ーの添加出来る量が少なくなり被記録体に対する十分な
接着力を発現させることが出来ず、転写性が低下したり
、印字カケが生じたりして好ましくない。

顔料の分散剤としての水溶性樹脂の含有量は、顔料が安
定分散可能な量であればいくらでもよいが、好ましくは
顔料１００部に対して５〜３２００部であり、より好ま
しくは１０〜２５００部である。顔料に対する分散剤の
量が５部より少ないと顔料の分散を十分に安定化するこ
とがむずかしく、３２００部より多いと印字濃度の面か
ら熱溶融性バインダーの添加量が制限されたり、分散剤
のみによる熱接着力で転写を達成させねばならず、熱時
接着力が低下し、転写欠けを生じやすくなり好ましくな
い。

本発明で使用する顔料の分散剤である水溶性樹脂として
は顔料が分散可能なもので、かつ熱軟化性のものであれ
ばなんでもよいが、好ましくはポリビニルアルコール類
、水溶性アクリル系樹脂等があげられる。より好ましく
は重量平均分子量ＭＷ　２００００以下のポリビニルア
ルコール、もしくは変性ポリビニルアルコール、または
ガラス転移点Ｔｇ６０°Ｃ以下の水溶性アクリル樹脂が
あげられる。

上記変性ポリビニルアルコールとしては、カルボキシル
基またはスルホン酸基を有するコモノマー、例えば不飽
和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和スルホ
ン酸等を共重合した変性ポリビニルアルコール、アクロ
レイン、グリオキサール等のアルデヒド及びジアルデヒ
ド等を共重合した変性ポリビニルアルコール、α−ペン
テン等のα−オレフィンを共重合した変性ポリビニルア
ルコール、ジケテン等を共重合し、アセトアセチル基、
アセト酢酸エステル基等を導入した変性ポリビニルアル
コール等が用いられる。前記ポリビニルアルコール、変
性ポリビニルアルコールは、Ｍｖ　２００００以下が好
ましい。ＭＷ２００００より大なるものは、該ポリビニ
ルアルコール類が熱時接着性を阻害し、転写性が低下す
るので好ましくない。

また本発明に使用する水溶性アクリル樹脂とは、アクリ
ルポリマー中にＮＨ，、ＯＨ，Ｃ０ＯＨ。

ＣＯＮＨ２のような極性基を導入することによって得ら
れる。例えば、ａ、β−エチレン性不飽和単量体：メチ
ル−、エチル−、プロピル−１ｎ−ブチル−１ｉ−ブチ
ル−１ｎ−アミル−１ｉ−アミル、ヘキシル−、オクチ
ルアクリレート等とアクノル酸、メタクリル酸、マレイ
ン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸等の如き不飽
和カルボン酸でポリマーをつくり、これを三級アミン、
カセイソーダ等の塩基で中和することにより水可溶性の
アクリル樹脂を作成する。

本発明に使用する水溶性アクリル樹脂としては、ガラス
転移点Ｔｇが６０℃以下のものが好ましい。７ｇ６０°
Ｃをこえるものは、熱時接着性が低下し、転写性を阻害
するので好ましくない。

尚、前記重量平均分子量はＧＰＣ（ゲルパーミェーショ
ンクロマトグラフィー）により測定した値、ガラス転移
点はＤＳＣ（示差走査熱量計）により測定した値をいう
。

また、着色剤中に使用する顔料としては、印刷、記録分
野に用いられる顔料がすべて用いられるが、色調を調製
するため染料を併用してもかまわない。黒色の場合には
特にカーボンブラックが好ましい。

着色剤と混合して用いる熱溶融性バインダー材料として
は、従来用いられているもので良く、例えば鯨ロウ、ミ
ツロウ、ラノリン、カルナバワックス、キャンデリラワ
ックス、モンタンワックス、セレシンワックスなどの天
然ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリ
ンワックスなどの石油ワックス、酸化ワックス、エステ
ルワックス、低分子量ポリエチレン、フィッシャートロ
プシュワックスなどの合成ワックス、ラウリン酸、ミリ
スチン酸、バルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸な
どの高級脂肪酸、ステアリルアルコール、ベヘニルアル
コールなどの高級アルコール、ショ糖の脂肪酸エステル
、ソルビタンの脂肪酸エステルなどのエステル類、オレ
イルアミドなどのア゛ミド頚、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
、ポリオレフィン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリ塩
化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、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、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
などのエラストマー類が挙げられる。

熱転写インク層の厚さは２μ〜１５μ程度が好ましい。

以上説明した本発明の感熱転写材は、熱転写性インク層
が１層で構成されたものであるが、熱転写性インク層を
２層あるいは３層で構成してもかまわない。

熱転写性インク層が１層で構成されている場合、平滑性
の低い被記録体表面の凹部に橋かけをし、かつ被記録体
にあまり浸透しないようにすると、支持体と熱転写性イ
ンク層との密着力が大きくなりすぎる場合がある。

このため、先に説明した熱転写性インク層と支持体との
間に加熱されたときに凝集力が急激に低下するようなイ
ンク層を設けてインク層全体を２層構成とするとよい。

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、ポリアミド、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、セロハンあるいは硫酸紙、コンデンサー紙などが好
適に使用できる。

また、感熱転写材に熱を印加する手段として、熱ヘツド
を使用する場合に、熱ヘツ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
体の耐熱性を向上することができ、あるいは従来用いる
ことのできなかった支持体材料を用いることも出来る。

支持体２の厚みは、熱転写に際しての熱源として熱ヘツ
ドを考慮する場合には１〜１５μ程度であることが望ま
しいが、たとえばレーザー光等の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。

本発明の感熱転写材は、顔料の水溶性樹脂にょる分散体
を作り、これとバインダー材料を混合攪拌して塗工液を
作り、この塗工液をアプリケーター等を用いて支持体上
に塗工して作成するとよい 本発明の感熱転写材１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−リボン状あるいは
ラインプリンター等に用いられる幅広のテープ状などの
形態で使用される。またカラー記録のために何種類かの
色調の熱溶融性インクをストライブ状あるいはブロック
状に塗り分けた感熱転写材とすることも出来る。

上記感熱転写材を用いる感熱転写記録方法は通常の感熱
転写記録方法と特に異なるものではないが、以下に熱源
として最も典型的な熱ヘツドを用いる場合にういて説明
し、理解の一助とする。

第４図は、その概要を示す感熱転写材の厚さ方向模式断
面図である。すなわち感熱転写材１の熱転写性インク層
３に被記録体９を密着させ更に被記録体９の背面からプ
ラテン７によって支持しつつ熱ヘツド８によって熱パル
スを与えて熱転写性インク層３及び４を所望の印字ない
し転写パターンに応じて局部的に加熱する。熱転写性イ
ンク層３及び４の被加熱部は温度上昇し、インク層３が
記録媒体９に転写して記録像ｌＯを残す。上記において
は熱転写記録の熱源として熱へ・ンドを用いる例を説明
したがレーザー光等の他の熱源を用いる場合にも同様に
実施できることは容易に理解できよう。

［実施例］ 実施例１〜３ まず顔料としてカーボンブラックを用意し、これを熱軟
化性の水溶性樹脂により水に分散させ着色剤を調製した
。着色剤は次の処方１〜３に示すように３種類作った。

ここで水は、不揮発分が２５％になるように加えた。

処方１ 処方２ ２００００）。

さて、以下の処方４を加圧・加熱下で乳化した酸化ポリ
エチレンエマルジョンの２５％溶液を、厚さ６μｍのポ
リエチレンテレフタレートフィルム上にアプリケーター
を用いて塗工し、６０°Ｃで３分間乾燥させて層厚１．
０μｍのインク層４を設けた。

処方４ 処方３ 処方３の水溶性アクリル樹脂は、アクリル酸エチル７５
部とアクリル酸２５部から得たポリマーにアンモニアを
加えて得た（Ｔｇ＝４１℃、Ｍ　ｗ　＝史に、以下の処
方５（実施例１）、処方６（実施例２）、処方７（実施
例３）の配合物をそれぞれプロペラ式撹拌機により均一
混合して３種類の塗工液を得たにれら３種類の塗工液を
上記インク層４の上にアプリケーターを用いてそれぞれ
塗工し、６０℃、１分間の熱風乾燥を行い１層厚２．５
μｍの熱転写性インク層３を設けて３種類の本発明の感
熱転写材を得た。この感熱転写材の模式断面図を第２図
に示す。

処方５（実施例１） 処方６（実施例２） 処方６の水溶性ポリエステルは、イソフタル酸１０部、
エチレングリコール１２部、５−ソジウムスルホイソフ
タル酸メチル１部を重合させたもの。Ｔｇ＝４０℃、Ｍ
ｗ＝３０００゜ 処方７（実施例３） 実施例４ インク層４を設けない以外は実施例１と同様にして熱転
写インク層３を設け、本発明の感熱転写材を得た。

実施例５ 以下の処方８の配合物をプロペラ式撹拌機により均一混
合して塗工液を得た。次いで厚さ６μｍのポリエチレン
テレフタレートフィルム上に実施例１と同様にしてイン
ク層４を設け、更にこのインク層４上にアプリケーター
を用いて処方５の塗工液を塗工し、５５℃１分間の熱風
乾燥を行ない層厚１．５μｍのインク層５を設けた６更
にインク層５上にインク層５の塗工と同様にして処方８
の塗工液を塗工し層厚２．５μｍのインク層６を設けて
本発明の感熱転写材を得た。この感熱転写材の模式断面
図を第３図に示す。

処方８ 処方８のアクリル樹脂は、２−エチルへキシルアクリレ
ート４０部、メチルメタクリレート５９部、アクリル酸
１部、過硫酸カリウム０．５部をエマルジョン重合した
もの。Ｔｇ＝１９℃、Ｍｙ：　４０００００゜ 比較例１ 以下の処方９の配合物を用い、実施例１と同様にして感
熱転写材を得た。

処方９ 次にモ記実施例及び比較例で得た６種類の感熱転写材を
８ｍｍ幅に裁断し、キャノン補装電子タイプライタ−５
Ｐ４００Ｘを用いてベック平滑度２秒及び１００秒の記
録紙に印字を行った。

第５図を用いてキャノン補装電子タイプライタ−５Ｐ４
００Ｘの動作原理について説明する。

１１は被記録体である記録紙、１２は感熱転写材である
。１３は発熱素子！３ｂを備えた熱ヘツドである。発熱
素子＋３ｂは基板に設けられている。また、１６は熱ヘ
ツド１３の基板の温度を検出する温度検出素子であり、
１７は熱ヘツド１３を加熱するヒータである。感熱転写
材Ｉ２の両端は、送り出しローラ４１及び巻き取りロー
ラ４２に巻かれ、順次矢印Ａの方向に送り出される。

熱ヘツド１３は、キャリッジ４６に取り付けられ、記録
紙１１及び感熱転写材１２を挟んてバックプラテン４３
を所定の圧力で押す。キャリッジ４６はレール４５に沿
って矢印Ｂ方向に移動し、移動に従って熱ヘット１３に
より記録紙１１に記録が行われる。

記録動作に先立ちヒータ１７に通電し、温度検出素子１
６で基板の温度をモニターしながら熱転写性インク層を
所定の温度Ｔ。に制御する。温度Ｔ０は、インク層１２
ｂの被記録体１１に転写を開始する温度（転写開始温度
）ＴＩより低い条件を満足する様に制御する。通常Ｔ。

は３５℃〜６０℃の範囲で設定することが好ましい。記
録媒体１２は、熱ヘラ１”＋３に沿って走行する間に温
度Ｔ０に加熱される。

この様に記録動作に先立ち熱転写インク層を所定温度Ｔ
。に加熱しておくことにより、インクの温度分布がなめ
らかになり、記録紙に対して過度に浸透しない記録像を
得ることが可能である。

尚、ヒータ１７は必ずしも必要としない。つまり、Ｔ、
＝室温でもかまわないが、上記６種類の感熱転写材の印
字にあたってはＴ。＝（２５±３）℃とした。

さて、サーマルヘッド１３の２４０ｄｏＬ／Ｉｎｃｈの
密度で配列された発熱素子１３ｂに０．８ｍ５ｅｃの幅
で、２０ｍＪ／ｍｍ２の印加エネルギーヘットを２０ｃ
ｐｓの速度で走査してヘツク平滑度２秒及び１００秒の
用紙に印字した。印字結果を第１表に示した。

また、前記６種類の感熱転写材を８ｍｍ幅に裁断し、長
さ　４８０ｍ、パンケーキ状に巻き取り、３５°０６０
％、４０℃６０％の恒温恒湿槽内に入れ、２力月間保存
した後、恒温恒湿槽内より取り出し、界面活性剤のしみ
出し、ブロッキングの程度を調べた。

その結果を第１表に示した。

○・・・・・・実用上問題がない。

［発明の効果１ 以上説明したように本発明の感熱転写材によれば、顔料
の分散剤として熱軟化性の水溶性樹脂を用いているため
顔料分散性がよ（、かつ感熱転写材の長期保存による界
面活性剤の溶出や印字くずれを防止でき、転写性、切れ
性、鮮明度の良い印字が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の感熱転写材の一例を示す断面図、 第２図及び第３図は本発明による感熱転写材の他の例を
示す断面図、 第４図は本発明の感熱転写材を用いる感熱転写記録方法
の一例を示す平面図、 第５図は本発明の感熱転写材を用いる感熱転写記録方法
の伯の例を示す平面図である。 １・・・・・・・・−感熱転写材 ２・・・・・−・・・支持体 ３．４．５．６・・・熱転写性インク層９．１１・・・
被記録体 ７．４３−・・バックプラテン ８．１３・・・サーマルヘッド １２・・−・・・・・・感熱転写インクリボン＋３ｂ・
・・−・−発熱体 Ｉ７・・−・・・・・・ヒーター

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）支持体上に熱転写性インク層を有し、該熱転写性イ
   ンク層が熱溶融性バインダーと着色剤とを含む感熱転写
   材において、該着色剤が顔料が熱軟化性の水溶性樹脂に
   よって分散されてなることを特徴とする感熱転写材。 ２）該水溶性樹脂が重量平均分子量２００００以下のポ
   リビニルアルコールもしくは変性ポリビニルアルコール
   であることを特徴とする請求項１に記載の感熱転写材。 ３）該水溶性樹脂がガラス転移点６０℃以下の水溶性ア
   クリル樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の感
   熱転写材。