JPH0422156B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、表面平滑性の悪い記録媒体に対して
も良好な印字品質の転写記録像を与える感熱転写
記録方法に関する。 〔従来の技術〕 感熱転写記録方法は、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
るという感熱転写記録方法の一般的特長に加え
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云う特長を有しており、最
近、広く使用されている。 この感熱転写記録方法は、一般にシート状であ
る支持体上に、熱溶融性バインダー中に着色材を
分散させてなる熱転写性インク層を塗設してなる
感熱転写材を用い、この感熱転写材をその熱転写
性インク層が記録媒体に接するように記録媒体に
重畳させ、支持体側から熱ヘツドにより熱を供給
して溶融したインク層を記録媒体に転写すること
により、記録媒体上に熱供給形状（パターン）に
応じた転写記録像を形成するものである。 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なわれるが、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。このため、一般に、表面平
滑度の高い紙が記録媒体として用いられている
が、平滑性の高い紙はむしろ特殊であり、通常紙
は繊維の絡み合いにより種々な程度の凹凸を有す
る。したがつて表面凹凸の大きい紙の場合には印
字時に熱溶融したインクが紙の繊維の中にまで浸
透できず表面の凸部あるいはその近傍にのみ付着
するため、印字された像のエツジ部がシヤープで
なかつたり、像の一部が欠けたりして、印字品質
を低下させることになる。 従来、このような表面平滑性の悪い記録媒体に
対して良好な印字品質の記録像を得るためには、
例えば、少なくとも表面層に溶融粘度が小さい熱
溶融性バインダーを使用すること、あるいは熱転
写性インク層の層厚を増大することにより、溶融
インクを紙等の記録媒体の微細凹凸構造にまで忠
実に付着ないし浸透させる考え方に基ずく方法が
採られていた。しかしながら、溶融粘度の小さい
バインダーを使用するとインク層が比較的定温に
おいても粘着性をおび保存性の低下ならびに記録
媒体の非印字部での汚損等の不都合を生じ、また
転写像のにじみを生ずる。また転写性インク層の
層厚を大にする場合は、にじみが大きくなるとと
もに熱ヘツドからの熱供給量も大きくする必要が
あり、印字速度が低下する。 〔発明の解決すべき問題点〕 本発明は従来の問題点を解決し、諸々の熱転写
性能を維持しつつ、表面平滑性が良好な記録媒体
に対しては勿論のこと、表面平滑性の良くない記
録媒体に対しても、濃度が高く且つ切れのよい印
字を与えることができる感熱転写記録方法を提供
すべくなされたものである。 〔問題点を解決するための手段及び効果〕 即ち、本発明によつて提供される感熱転写記録
方法は、支持体上に熱転写性インク層を有する感
熱転写材を記録媒体と重畳させ、前記熱転写性イ
ンク層をパターンに従い加熱することにより前記
記録媒体上に転写記録像を形成する感熱転写記録
方法において、前記熱転写性インク層が熱溶融性
樹脂微粒子を含有する層から成り、加熱後の前記
感熱転写材と記録媒体との分離を、前記パターン
加熱部の熱溶融性樹脂微粒子の融着による皮膜の
強度が加熱前を上回り始めてから、パターン加熱
部周囲への熱拡散による熱溶融性樹脂微粒子の融
着が開始されるまでの範囲の時間で行なうことを
特徴とするものである。 本発明の感熱転写記録方法においては、熱溶融
性微粒子を粒子状態で含有する熱転写性インク層
を用いるが、この微粒子はパターン加熱部におい
て融着により皮膜を形成し凝集力の高い記録潜像
を形成することができる。しかも、本発明により
加熱後の感熱転写材と記録媒体との分離を前述し
た特定範囲の時間で行なうことにより、表面平滑
性不良の記録媒体にも良好な印字品質の転写記録
像を形成せしめることができる。 〔発明の具体的説明及び実施例〕 前述した様に、本発明における熱転写性インク
層の熱印加部（パターン加熱部）は、熱溶融性樹
脂微粒子同志乃至は該微粒子と必要に応じて含有
される熱溶融性バインダー（非粒子状のもの）と
の融着により凝集力の高い記録潜像を形成する
が、同時にパターン加熱部のみ記録媒体への接着
力を生ずる。更に、感熱転写材と記録媒体との分
離を前記特定範囲の時間で行なうことにより、熱
印加−分離までの間にパターン加熱部のインク層
が冷却し、記録潜像の凝集力が向上し、且つ記録
潜像と記録媒体との接着力が向上する。これによ
り印字の切れがよく、凹凸の激しい紙に対しても
良好な印字品質が得られる。 この様な本発明の作用効果の発現の機構は、次
の様に推察される。 第１図に、記録時の熱転写性インク層の物性変
化を模式的に示す。 まず、熱ヘツドからの熱がインク層にかかりは
じめ（T₀）、パターン加熱部の温度は、図中実線
で示す変化をとる。すなわち、熱印加の間は温度
上昇し、印加終了後直ちに下降する。又、インク
層の皮膜強度（二点鎖線で示す）は、インク層の
温度上昇に従い、インク層全体での粘度（破線で
示す）が減少するため、はじめは下降するが（Ｐ
−１）、インク層中の熱溶融性樹脂微粒子の融着
がはじまり（T₁）、インク層の均質化が進むに従
い皮膜強度を上げる（Ｐ−２）。さらに、熱印加
が終了し、インク層全体の温度が下がるに従い粘
度が上昇し、かつ熱溶融性樹脂微粒子の融着温度
を維持している間は、インク層の均質化がさらに
進むことと相俟つて、皮膜強度は一段と上昇する
（Ｐ−３）。 すなわち、熱印加部が均質化し、かつ皮膜強度
が非印加部に比べ大になるため、記録像はパター
ン状に得られる。 又、前記推察からも明らかな様に、熱印加後感
熱転写材と記録媒体の分離迄の時間を短くする
（T₂より前）と、記録潜像の皮膜強度が低下して
いるため十分な記録像が得られない。又、分離ま
での時間を大きくとり過ぎると、記録像周辺への
熱拡散が進み、パターン加熱部周囲の粒子が融着
し、キレの良い記録像とならない。 以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明
を更に詳細に説明する。以下の記載において量比
を表わす「％」及び「部」は特に断わらない限り
重量基準とする。 第２図は、本発明の感熱転写記録方法に用いら
れる感熱転写材の１例を示した厚さ方向模式断面
図である。 すなわち、感熱転写材１は、通常はシート状の
支持体２上に熱転写性インク層３を形成してな
る。なお、図面ではインク層が１層であるが、多
層構造でも差し支えない。なお、多層構造の場
合、少なくとも１層は粒子性のあるインク層でな
ければならない。 支持体２としては、従来より公知のフイルムや
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
の良いプラスチツクのフイルム、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。支持体の厚みは、熱転写に際して熱源として
熱ヘツドを考慮する場合には１〜15ミクロン程度
であることが望ましいが、例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。また熱ヘツド
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、ふつ素樹脂、ポリイミ
ド樹脂、エポキシ樹脂、フエノール樹脂、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させ
ることができ、あるいは従来用いることのできな
かつた支持体材料を用いることもできる。 熱転写性インク層３は、熱溶融性樹脂微粒子と
ともに、必要に応じて熱溶融性バインダー、着色
材等を含有する。 熱溶融性樹脂微粒子は、エマルジヨン重合、懸
濁重合等重合のプロセスによる方法、熱溶融性樹
脂を分散剤等を用い機械的に分散する方法、その
他機械的粉砕、スプレードライ法、析出法等で得
られるものの中で微粒子の軟化温度が50℃〜160
℃、好ましくは60℃〜150℃で、かつ粒子径が
0.01〜20μｍ、好ましくは0.1〜10μｍのものが用
いられる。なお、ここでいう軟化温度は、島津フ
ローテスターCFT−500形を用いて、荷重10Kg、
昇温速度２℃／分の条件で測定した試料の流出開
始温度をいう。 この微粒子を構成する樹脂は、前記軟化温度等
の条件を満足する樹脂のなかから適宜選択するこ
とができるが、例えばポリオレフイン系樹脂、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、石油系樹脂、フエノール系樹脂、ポリスチレ
ン系樹脂、スチレン−ブタジエンゴム、イソプレ
ンゴムなどのエラストマー類などを挙げることが
できる。 必要に応じて用いられる熱溶融性バインダーと
しては、鯨ロウ、ミツロウ、ラノリン、カルナバ
ワツクス、キヤンデリラワツクス、モンタンワツ
クスなどの天然ワツクス、パラフインワツクス、
マイクロクリスタリンワツクス、酸化ワツクス、
エステルワツクス、低分子量ポリエチレンなどの
合成ワツクス、ラウリル酸、ミリスチン酸、パル
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、シヨ糖の脂肪酸エス
テル、ソルビタンの脂肪酸エステルなどのエステ
ル類、ステアリンアミド、オレインアミドなどの
アミド類、ポリオレフイン系樹脂、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、ポリアクリル系樹脂、ポリ塩
化ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリビニー
ルアルコール系樹脂、石油系樹脂、フエノール系
樹脂、ポリスチレン系樹脂、天然ゴム、スチレン
ブタジエンゴム、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あるいは鉱油、植物油
などのオイルを適宜混合させて用いる。 熱溶融性バインダーの軟化温度は、40℃〜150
℃、好ましくは60℃〜140℃の範囲である。又、
溶融粘度は150℃において２〜20万センチポイズ
（回転粘度計）を示すものであることが好ましい。 本発明においては、熱溶融性バインダーの使用
量は、前記熱溶融性樹脂微粒子100重量部に対し
て０〜400重量部、更には０〜200重量部の範囲と
するのが好ましい。 着色剤としては、カーボンブラツク、ニグロシ
ン染料、ランプ黒、スーダンブラツクSM、フア
ースト・エローＧ、ベンジジン・エロー、ピグメ
ント・エロー、インドフアースト・オレンジ、イ
ルガジン・レツド、パラニトロアニリン・レツ
ド、トルイジン・レツド、カーミンFB、パーマ
ネント・ボルド−FRR、ピグメント・オレンジ
Ｒ、リソール・レツド2G、レーキ・レツドＣ、
ローダミンFB、ローダミンＢレーキ、メチル・
バイオレツトＢレーキ、フタロシアニンブルー、
ピグメントブルー、ブリリヤント・グリーンＢ、
フタロシアニングリーン、オイルイエローGG、
ザポン・フアーストエローCGG、カヤセツト
Y963、カヤセツトYG、スミプラスト・エロー
GG、ザポンフアーストオレンジRR、オイル・
スカーレツト、スミプラストオレンジＧ、オラゾ
ール・ブラウンＧ、ザポンフアーストスカーレツ
トCG、アイゼンスピロン・レツド・BEH、オイ
ルピンクOP、ビクトリアブル−F4R、フアース
トゲンブル−5007、スーダンブルー、オイルピー
コツクブルーなどの公知の染・顔料を全て使用す
ることができる。 熱転写性インク層の厚みは、通常１〜20μｍ、
好ましくは２〜15μｍの範囲である。 なお、熱溶融性樹脂微粒子のみでインク層を構
成する場合もあるが、この場合粒子中に必要によ
り着色材を含有させることもあるが、この場合の
支持体への固着は熱融着等により達成される。 支持体上に熱転写性インク層を形成させる方法
としては、熱溶融性樹脂微粒子又はそれを含有す
る分散液、および熱溶融性バインダー又はそれの
溶液又は分散液、着色材等を含む塗工液を、常法
により塗布し、必要により加熱処理することによ
り得られる。第２図に示した熱転写性インク層
は、１層構造であるが、支持体側および／又は記
録媒体側に剥離層、接着層などを設けた構造にし
てもよい。 このようにして得られた感熱転写材を用いる感
熱転写記録方法の基本的概念を第３図に示す。 すなわち、インク層表面４と記録媒体５とを対
向させた重畳体を、プラテン６によつて支持しつ
つ熱ヘツド７によつて熱パルスを与えて、インク
層３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。インク層３の被加熱部は温度上
昇し、インク層中の被加熱部の熱溶融性樹脂微粒
子が少くとも粒子表面が溶融・粒子同志の融着が
進行し記録潜像を形成する。このとき、潜像部は
均質化が進むため凝集力が向上する。得られた記
録潜像はローラ部８，９で感熱転写材１と記録媒
体５が離される間冷却され、記録潜像の記録媒体
への接着力は向上する。前述した様に、この分離
が早過ぎると、潜像内の温度が高く凝集力が不足
するため潜像内部で破壊され、転写が不十分とな
り、又分離が遅過ぎると、熱拡散による周囲の熱
融着により転写が不十分となる。 具体的に本発明者らが鋭意検討した結果見出さ
れた前記特定の時間、即ち加熱から分離までの時
間は、10〜600ミリ秒、より好ましくは20〜120ミ
リ秒である。 なお、熱印加時の熱溶融性樹脂微粒子の融着の
状況は、適宜時間加熱後の転写材を、水、アルコ
ールその他インク層への貧溶媒に浸し、適宜ひき
上げ、加熱部と非加熱部の溶媒に対する耐久性を
比較することにより確認することができる。当然
のことながら粒子同志の融着の進行した加熱部は
非加熱部より耐溶剤性が強い。得られた潜像は、
ローラ部８で記録媒体４へ転写し転写記録像１０
を残す。 以上においては、転写記録の熱源として熱ヘツ
ドを用いる例を示したが、レーザ光等の他熱源を
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。 以下、実施例により本発明を更に具体的に説明
する。 実施例１〜14、比較例１〜３ 20％カーボンブラツク水分散液 15部 25％低分子量酸化ポリエチレン水分散液（軟化
温度130℃、粒子径約2μｍ） 50部 45％低分子量エチレン−酢酸ビニル共重合エマ
ルジヨン（酢酸ビニル90％、粒子径約0.2μｍ）
10部 20％ワツクスエマルジヨン（軟化温度80℃、粒
子径約1μｍ） 25部 （以上比率は固形分比） 上記塗工液を35μｍポリエチレンテレフタレー
トフイルム（以下PETという）上にアプリケー
タにより塗布、70℃５分間の乾燥により厚み5μ
ｍのインク層を有する感熱転写材Ｉを得た。この
インク層は顕微鏡観察から低分子量酸化ポリエチ
レン粒子の存在が確認された。 得られた感熱転写材を巾6.35mmのリボン上に
裁断し、キヤノン(株)製電子タイプライター、タイ
プスター５の印字から分離迄の時間Ｔが調整可能
な部材をとりつけた部分改良テスト材により印字
した。結果を表−１に示す。 又、実施例に示す組成物に水をトルエンに置換
しアトライターにより分散処理して得た塗工液を
50℃に加熱、実施例と同様35μｍPETに塗工、乾
燥し、厚み5μｍのインク層を有するバインダー
がマトリツクス状の感熱転写材を得、実施例と
同様印字した結果を表−１に示す。 なお、熱印加時、インク層加熱部中の熱可塑性
樹脂微粒子の融着は次の様に確認された。 感熱転写材のインク面と離型紙面を積層し、実
施例にテスト材でベタ印字し、離型紙への記録像
形成はなされない。印字した転写材を水に浸漬後
とり出し観察したところ実施例における感熱転写
材の非印字部は溶出したが印字部は形態を保持
していた。同様のテストを行なつたところ感熱転
写材は印加部と非印加部の差がみられなかつ
た。

【表】 実施例 ５ 20％カーボンブラツク水分散液 15部 40％エチレン−酢酸ビニル共重合エマルジヨン
（軟化温度92℃、粒子径約5μｍ） 60部 20％ワツクスエマルジヨン（軟化温度80℃、粒
子径約1μｍ） 25部 （以上比率は固形分比） 上記塗工液を35μｍPET上にアプリケータによ
り塗布、70℃５分間の乾燥により厚み5μｍのイ
ンク層を有する感熱転写材を得た。このインク
層は顕微鏡観察からエチレン−酢酸ビニル共重合
体粒子の存在が確認された。 得られた感熱転写材を巾6.35mmのリボン状に
裁断し、キヤノン(株)製電子タイプライター、タイ
プスター５の印字から分離迄の時間Ｔが調整可能
な部材をとりつけた部分改良テスト材により印字
した。結果を表−２に示す。

【表】 感熱転写材のインク面と離型紙面を積層し、実
施例にテスト材でベタ印字し、離型紙への記録像
形成はなされない。印字した転写材を水に浸漬後
とり出し観察したところ実施例における感熱転写
材の非印字部は溶出したが印字部は形態を保持
していた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の感熱転写記録方法における
記録時の熱転写性インク層の特性変化を模式的に
示した曲線図である。第２図は、本発明方法に用
いる感熱転写材の構成例を説明するための模式断
面図である。第３図は、本発明方法の基本的概念
を説明するための工程説明図である。 １……感熱転写材、３……熱転写性インク層、
７……熱ヘツド、１０……転写記録像。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 支持体上に熱転写性インク層を有する感熱転
   写材を記録媒体と重畳させ、前記熱転写性インク
   層をパターンに従い加熱することにより前記記録
   媒体上に転写記録像を形成する感熱転写記録方法
   において、前記熱転写性インク層が熱溶融性樹脂
   微粒子を含有する層から成り、加熱後の前記感熱
   転写材と記録媒体との分離を、前記パターン加熱
   部の熱溶融性樹脂微粒子の融着による皮膜の強度
   が加熱前を上回り始めてから、パターン加熱部周
   囲への熱拡散による熱溶融性樹脂微粒子の融着が
   開始されるまでの範囲の時間で行なうことを特徴
   とする感熱転写記録方法。