JPH05155138A - 熱転写記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の熱転写記録媒体においては、インク層
の各素材を粒状化することによって印字と非印字との境
界を明確にでき、転写時に転写層が切れ易くなり解像度
が向上する。しかし、その一方で、層の結着が不充分で
地汚れ等を発生させたり、熱感度、耐摩擦性のいずれか
の点で不充分であった。本発明はそうした欠陥を解消
し、高感度と耐摩擦性を両立させた熱転写記録媒体を提
供するものである。 【構成】 本発明は、支持体上に熱溶融性物質及び着色
剤を含む熱溶融性インク層を設けた熱転写記録媒体にお
いて、前記インク層の熱拡散率が０．０１９ｃｍ²／秒
以下であることを特徴としたものである。ここでの熱溶
融性インク層は単層であっても積層からなるものであっ
てもかまわない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱転写記録媒体に関し、
詳しくは、熱感度、耐摩擦性が良好であり、しかも、得
られた転写画像は解像性にすぐれたものとなる熱転写記
録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱転写インクリボン（熱転写記録媒体）
を使って作成した画像の耐摩耗性を改善するための研究
は随所で行なわれており、多くの提案がなされている。
それらのうちいくつかをあげれば次のとおりである。 １）着色剤、融点又は軟化点が６０〜１４０℃の樹脂粒
子、融点又は軟化点が７０〜１３０℃のワックス及び水
溶性樹脂を主成分とするインクを用いるもの（特開昭６
３−４５０９１号公報）。 ２）樹脂と、ワックスを主成分とする固溶体粒子と、着
色剤と、バインダーとを主成分として含有するもの（特
開昭６３−８４９８０号公報）。 ３）スチレン系樹脂粒子及びワックスを主成分とする第
１層と、着色剤、粘着性付与樹脂粒子及びワックスを主
成分とする第２層とからなる積層インク層を有するもの
（特開昭６３−８４９８１号公報）。 ４）着色剤、熱可塑性樹脂からなる粒子と、ワックス粒
子、水溶性樹脂からなるもの（特開昭６３−８９３８３
号公報）。 ５）熱溶融性微粒子を含有する第１及び第２インク層を
有するもの（特開昭６３−５１１８０号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記１）〜４）に記載
の熱転写記録媒体は、各素材を粒状化することにより印
字と非印字の境界を明確にでき、転写記録時に転写層が
切れ易くなり解像性が向上する。しかし、層の結着が不
充分となり地汚れ等を発生したり、熱感度、耐摩耗性の
点で不充分であった。一方、前記５）に記載の熱転写記
録媒体は熱感度が向上するものの充分とは言えず、特に
高速印字対応性、高密度記録対応性の点で不充分であっ
た。さらに耐摩耗性の点で不充分であった。本発明は以
上の問題を解決するもので、高感度と耐摩耗性を両立さ
せた熱転写記録媒体を提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、支持体上に熱
溶融性物質及び着色剤を含む熱溶融性インク層を設けて
なる熱転写記録媒体において、該熱溶融性インク層の熱
拡散率が０．０１９ｃｍ²／秒以下であることを特徴と
している。

【０００５】本発明者らは、良好な熱溶融性インク層に
ついての検討をいろいろな角度から検討を行なった結
果、前記インク層の熱拡散率が０．０１９ｃｍ²／秒以
下であるようにすれば所期の目的が達成しうることを確
めた。本発明はそれに基づいてなされたものである。

【０００６】本発明での、この低い熱拡散率により、サ
ーマルヘッドから加えられた熱が被転写紙へ逃げ難くな
りインク層を融解するのに効率良く消費されるようにな
る。このため、少ない印字エネルギーでの印字が可能と
なり、熱感度が向上する。

【０００７】このような低い熱拡散率のインク層（熱転
写記録層）を有する熱転写記録媒体を得るための方法と
しては、例えば、インク層に熱溶融性微粒子を含有させ
る方法がある。この熱溶融性微粒子の含有率は粒径によ
っていも異なるが、大体、インク層全体の４０％以上で
あるのが好ましいが、粒径が大きい場合は含有率を更に
下げてるようにしてもかまわない。図１は本発明に係る
熱転写記録媒体の一例の概略断面図であり、１は支持
体、２は第１インク層、３は第２インク層、２２は第１
インク層に含有された熱溶融性微粒子、２３は第１イン
クにおける結着剤、３１，３２は第２インク層に含有さ
れた着色剤、熱溶融性微粒子、３３は第２インク層にお
ける結着剤を表わしている。なお、本発明の熱転写記録
媒体においては結着剤２３，３３は必須成分とは限らな
いものである。

【０００８】熱溶融性微粒子２２，３２の平均粒径は
０．１〜３．００μｍの範囲にあることが好ましい。イ
ンク層を２層としたときには、支持体に近い第１インク
層２とその上の第２インク層３とにおけるそれぞれの熱
溶融性微粒子２２，３２の平均粒径は、 第１インク層：０．６０〜３．００μｍ 第２インク層：０．１５〜０．３５μｍ の範囲にあるのが適当である。

【０００９】ここにいう「平均粒径」とは、熱転写記録
媒体の断面より観察される粒形態から求めたものであっ
て。その断面観察は常法により試料を形成し、透過型電
子顕微鏡（ＴＥＭ）によって容易に測定することができ
る。このＴＥＭ観察での粒径とインク層を形成する塗液
の粒径は大体一致する。従って、塗液状態での平均粒径
によって適宜設定することが可能である。塗液での粒径
は、レーザー拡散方式による堀場製作所社製ＬＡ−７０
０等によって容易に測定できる。また、熱拡散率は、真
空理工社製ＰＩＴ−ＲＩで容易に測定できる。

【００１０】熱溶融性微粒子２２，３２の主成分として
は有機滑剤を用いる。その有機滑剤は、印字時の熱によ
る熱溶融性微粒子２２，３２の融着性を上げるために、
溶融粘度が１００℃において６０ｃｐｓ以下であること
が重要である。６０ｃｐｓ以上になると、その融着が不
充分になり、第１インク層２の連続層部分と非印字部と
の境界が不鮮明になり、転写性が低下する。また、第２
インク層３は受容紙への密着性が低下する。したがって
熱感度の低下、高速印字したとき、あるいは低平滑紙へ
印字したときの画像のボイドが発生する。

【００１１】上記条件に加えて、転写した画像の耐摩耗
性を改善するためには、４０℃における針入度が４．０
以下であることが望ましい。針入度が４．０を超えると
充分な機械的強度が得られず、摩擦によって、画像の乱
れが発生する。４０℃での針入度を規定したのは、画像
を摩擦したときに摩擦熱で常温より上昇するからであ
る。

【００１２】熱溶融性微粒子２２，３２として用いる有
機滑剤としては、カルナウバワックス、キャンデリラワ
ックス、ライスワックス、カスターワックス、モンタワ
ックスなどの天然ワックス：１２−ヒドロキシステアリ
ン酸の誘導体：改質ポリエチレン：α−オレフィン：無
水マレイン酸誘導体：ラノリンワックス誘導体：脂肪族
アミド、芳香族アミド等のアミド類等が挙げられる。特
に硬度、吸熱特性の点からカルナウバワックスの使用が
好適である。

【００１３】本発明においては、熱可塑性樹脂を有機滑
剤と適宜混融せしめ、固溶体状態で用いることができ
る。それらの熱可塑性樹脂としては融点又は軟化点７０
〜１４０℃の各種の樹脂が使用できる。このものの具体
例としては、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、スチレン
樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデ
ン樹脂、石油樹脂、テルペン樹脂、オレフィン樹脂、ポ
リエステル樹脂、ポリアセタール樹脂或いはこれらの共
重合体等をあげることができる。融点又は軟化点が７０
℃より低いと転写画像の高温環境（３０〜６０℃）にお
ける耐摩擦性が悪くなり、１４０℃より高いと熱転写記
録の際に高エネルギーを必要とし、記録速度が遅くなっ
たり、サーマルヘッドの寿命が短くなる等の問題が起こ
る。

【００１４】インク層には必要により用いられる結着剤
の一部又は全部として、少量で高い結着性、可撓性を付
与せしめる未加硫ゴムを加えることができる。それらの
未加硫ゴムとしてはポリイソプレン、ポリブタジエン、
スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロ
ピレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、フッ素系ゴ
ム、ウレタンゴム等、好ましくは、ポリイソプレン、ポ
リブタジエン、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム及
びニトリルゴムが挙げられる。なお、これら好ましいゴ
ムは融点６０℃〜２００℃のものである。また、適宜Ｅ
ＶＡ、ＥＥＡ等の熱可塑性樹脂を用いても良い。さらに
層の柔軟剤として各種油剤を用いることができる。

【００１５】第１インク層２が未加硫ゴム及び熱溶融性
微粒子の場から構成させる場合、それぞれの比は３〜３
０／９７〜７０、好ましくは５〜２０／９５〜８０の範
囲であることが望ましい。有機滑剤が３％以下では充分
な結着機能つまり低温インク層片落発生、耐摩耗性の劣
化が発生する。一方、３０％を超えると転写画像表面の
潤滑性が悪くなって耐摩耗性の向上効果が得られないと
共に、その剥離性が低下し熱感度が低下してしまう。

【００１６】第１インク層２の厚さは通常０．５〜５μ
ｍ、好ましくは１．０〜２．０μｍの範囲である。０．
５μｍより薄いと前記効果が得られず、低平滑紙への転
写性が悪くなる。一方、５μｍを超えると低エネルギー
時や高速印字時の転写不良が起る。なお、第１インク層
には第２インク層で必要により用いられる結着樹脂（低
融点樹脂）が適宜添加されてもよく、その調製は通常の
有機溶剤分散液または水分散液、エマルジョン液を用い
たコーティングにより調製される。より好ましくはエマ
ルジョンにより安定粒径としたものが用いられる。

【００１７】次に第２インク層について説明する。この
第２インク層３は、従来と同様、着色剤及び熱溶融性物
質を主成分とし、必要に応じて低融点樹脂（結着樹脂）
より構成される。

【００１８】着色剤としては従来公知の染料及び顔料の
中から適宜選択される。有機滑剤の具体例は前述したと
おりである。低融点樹脂としてはポリアミド系、ポリエ
ステル系、ポリウレタン系、塩化ビニル系、セルロース
系、石油系、スチレン系、ブチラール系、フェノール系
などの樹脂の他、エチレン−酢酸ビニル共重合体やエチ
レン−アクリル系樹脂、テルペン樹脂等が挙げられる。

【００１９】これら各成分の割合は着色剤／有機滑剤／
樹脂類＝５〜５０／３０〜９０／５〜５０（重量）が適
当である。熱溶融性インク層の形成法も第１インク層の
場合と同様、有機溶剤溶液又は水性分散液、エマルジョ
ン液のコーティングが適用される。従って、第２インク
層も第１インク層と同様に、エマルジョン化した熱溶融
性微粒子を用いるのがよい。なお、インク層の厚さは通
常０．８〜５μｍ、好ましくは１〜２．５μｍの範囲で
ある。０．８μｍより薄いと光学濃度不足や平滑度の低
い紙に転写したときにボイドが生じ、５．０μｍを超え
ると低エネルギー時に高速印字すると転写不良が発生す
る。

【００２０】更に、第１及び第２インク層には以上の成
分の他、脂肪酸エステル、グリコールエステル、リン酸
エステル、エポキシ化アマニ油等の可塑剤や、柔軟剤と
して鉱物油、動物油、植物油、流動パラフィン、シリコ
ーンオイル等の油状物質を少量（３０％以下）添加する
ことができる。また、第１インク層２の場合は最大８％
まで着色剤を添加することができる。

【００２１】本発明の単層からなるインク層、又は、図
１に示したごとき第１及び第２インク層を支持する支持
体１としては、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、ポリイミド等の耐熱
性の良いプラスチックフィルム、セロハン、硫酸紙、コ
ンデンサー紙等が使用でき、また必要があれば、これら
支持体の片面（熱ヘッドと接する面）にシリコーン樹
脂、フッ素樹脂、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、セルロース系樹脂等の耐熱
層を設けても良い。更に、単層のインク層又は第１イン
ク層２と支持体１との間に接着力を向上させるために中
間層を設けてもよい。

【００２２】

【実施例】以下に本発明を実施例によって説明する。な
お、％及び部は全て重量基準である。

【００２３】実施例１ 厚さ約４．５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）フィルム上に下記インク層成分の塗液を乾燥後の厚
さが約３．０μｍになるようにワイヤーバーを用いて塗
布し、６０℃温風で乾燥してインク層を形成した。 （インク層成分） カルナウバワックスエマルジョン（固形分３０％） ２５０部 （カルナウバワックス２７部及びノニオン系乳化剤（ＨＬＢ１４）３．０ 部を９０℃で混融後、これに熱湯７０．０部を撹拌下に加えディスパー ザーでプレ乳化した。しかる後、高圧式ホモジナイザーで乳化し、水に よって急冷して得た平均粒径約１．５μｍのエマルジョン。） エチレン−酢酸ビニル共重合体ラテックス（固形分３０％） ３３部 （Ｓｕｍｉｋａｆｌｅｘ ４１０、住友化学社製） カーボンブラック水分散体（固形分２０％） ７５部 界面活性剤（レオドールＴＷ−Ｓ１２０） １部 水 ６１部 メタノール ８０部

【００２４】実施例２ 厚さ約４．５μｍのポリエチレンテレフタレートフィル
ム上に下記第１インク層成分の塗液を乾燥後の厚さが約
１．５μｍになるようにワイヤーバーを用いて塗布し、
６０℃の温風で乾燥して第１インク層を形成した。 （第１インク層成分） カルナウバワックス７：キャンデリラワックス＝７：３の混合ワック スのエマルジョン（固形分３０％）（平均粒径約１．９５μｍ）１５５部 スチレン−ブタジエンゴムラテックス（固形分５０％） （ＪＳＲ０５６１、日本合成ゴム社製） ７部 水 ８８部 さらにその上に、下記第２インク層成分からなる塗液を
乾燥後の厚さが約１．４μｍになるようにワイヤーバー
を用いて塗布し、７０℃で乾燥して第２インク層を形成
した。 （第２インク層成分） カルナウバワックスエマルジョン（固形分３０％） ２５０部 （実施例１の乳化剤をアニオン系乳化剤（ＨＬＢ１３）に代えた以外は全く 同様に調製して得た平均粒径約０．２２４μｍのエマルジョン） エチレン−酢酸ビニル共重合体ラテックス（固形分３０％） ３３部 （Ｓｕｍｉｋａｆｌｅｘ４１０ 住友化学社製） カーボンブラック水分散体（固形分２０％） ７５部 界面活性剤（レオドールＴＷ−Ｓ１２０） １部 水 ６１部 メタノール ８０部

【００２５】実施例３ 実施例２の第１インク層成分を下記の第１インク層成分
に代えた以外は実施例２と全く同様にして熱転写記録媒
体をつくった。 （第１インク層成分） 実施例１で用いたのと同じカルナウバワックスエマルジョン （固形分３０％） （平均粒径約１．０４μｍ） １５０部 ブタジエンゴムラテックス（固形分５０％）（ＪＳＲ＃０７００、 日本合成ゴム社製） １０部 水 ９０部

【００２６】実施例４ 実施例３の第２インク層成分を下記の第２インク層成分
に代えた以外は実施例３と全く同様にして、熱転写記録
媒体を得た。 （第２インク層成分） カルナウバワックスエマルジョン（平均粒径約０．２９μｍ） （固形分３０％） １８３部 キャンデリラワックスエマルジョン（平均粒径約０．１８μｍ） （固形分３０％） ６７部 エチレン−酢酸ビニル共重合体ラテックス（固形分３０％） （Ｓｕｍｉｋａｆｌｅｘ４０１、住友化学社製） ３３部 カーボンブラック水分散体（固形分２０％） ７５部 界面活性剤（レオドールＴＷ−Ｓ１２０） １部 水 ６１部 メタノール ８０部

【００２７】比較例１ 実施例２の第１インク層形成過程の中で、乾燥を８５℃
の熱風で行なった以外は、実施例１とまったく同様にし
て、熱転写記録媒体をつくった。第１インク層は粒が融
着し半透明状態となった。

【００２８】比較例２ 下記インク層成分を実施例１と同一の支持体上にホット
メルトコーティング法によって厚さ約３．０μｍとなる
ように塗工して、熱転写記録媒体を得た。 （インク層成分） カルナウバワックス ４０部 パラフィンワックス ３２部 カーボンブラック １５部 鉱物油 ３部 エチレン−酢酸ビニル樹脂（スミテートＫＥ１０、住友化学社製） １０部

【００２９】これら６種の熱転写記録媒体について、ベ
ック平滑度が約５０秒の再生紙［紙源（リコー社製）］
と約４００秒の軽量コート紙（神崎製紙社製、ニューエ
イジ７０）に、バーコード用熱転写プリンタ（Ａｔｅｃ
ｈ社製：ＳＷＥＤＯＴ１９６）を用いて、２０℃６０％
ＲＨの条件下において、標準エネルギーを与えて印字を
行なった。結果は表１のとおりであった。なお、比較例
１及び２では０℃でインク層片落発生が認められた。

【表１】 転写性：バーコード部分が鮮明に印字されているかどう
かで評価した。 〇…バーコード部分が鮮明に印字転写されている。 ×…バーコード部分が不鮮明な印字となり、部分的に転
写されていないバーコードがある。 バーコードの読取率：バーコード部分をレーザーチェッ
クＬＣ−２８１１（Ｓｙｍｂｏｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｌｅｓ．Ｉｎｃ．社製）により、レーザーを１００回に
ランダムにスキャンさせて、何回読取ることができたか
を百分率で表わした。すなわち、読取率１００％は１０
０回レーザーをスキャンして１００回読取ることができ
たことを示し、バーコードが鮮明であることを表わす。 耐摩擦性（ダンボールテスト）：バーコード部分に４ｃ
ｍ×７ｃｍ角のダンボール板をあて、１ｋｇｆの荷重を
かけながら、ラブテスターで５０回同じ場所を擦り評価
した。 〇…バーコード部分はほとんど汚れなく、バーコードス
キャナーにて問題なく読み取ることが可能。 ×…バーコード部分はかなり汚れ、バーコードスキャナ
ーにて読み取ることが困難。

【００３０】

【発明の効果】本発明の熱転写記録媒体は、そのインク
層の熱拡散率を０．０１９ｃｍ²／ｓｅｃ以下にしたこ
とで、熱感度および高速印字対応性が改善できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る熱転写記録媒体の一例の断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 支持体 ２ 第１インク層 ３ 第２インク層 ２２，３２ 熱溶融性微粒子 ２３，３３ 結着剤 ３１ 着色剤

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体上に熱溶融性物質及び着色剤を含
   む熱溶融性インク層を設けてなる熱転写記録媒体におい
   て、該熱溶融性インク層の熱拡散率が０．０１９ｃｍ²
   ／ｓｅｃ以下であることを特徴とする熱転写記録媒体。
2. 【請求項２】 前記熱溶融性インク層が着色剤を含む層
   と含まない層との多層からなる請求項１記載の熱転写記
   録媒体。
3. 【請求項３】 前記熱溶融性インク層が、支持体側にあ
   って熱溶融性物質を主成分とした無色の第１インク層
   と、その第１インク層上にあって熱溶融性物質及び着色
   剤を主成分とした第２インク層との積層からなる請求項
   １記載の熱転写記録媒体。
4. 【請求項４】 前記熱溶融性物質が微粒子状態である請
   求項１、２又は３記載の熱転写記録媒体。
5. 【請求項５】 前記の第１インク層の熱溶融性物質が平
   均粒径０．６０〜３．００μｍの微粒子であり、第２イ
   ンク層の熱溶融性物質が平均粒径０．１５〜０．３５μ
   ｍの微粒子である請求項３又は４記載の熱転写記録媒
   体。