JPH0737189B2 - サ−マルプリンタ用熱転写記録材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば端末プリンタ、ワードプロセツサ、
フアクシミリ、券売機およびラベルプリンタ等に用いら
れるサーマルプリンタ用熱転写記録材料に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

第３図は、従来のサーマルプリンタ用熱転写記録材料を
用いた転写記録状態を示す断面図であり、従来のサーマ
ルプリンタ用熱転写記録材料は、ポリエステル，コンデ
ンサー紙，セロフアン，ポリイミドなどの基材フイルム
（１）の片面にワツクス，ロジン，樹脂，油などとカー
ボンブラツク，顔料，染料などの着色材とからなる、熱
により溶融するインク層（２）を形成した構造である。

このような熱転写記録材料を用いて記録するとき、被記
録用紙（４）を熱転写記録材料と重ね合わせた状態で熱
転写記録材料の基材フイルム（１）側からサーマルヘツ
ド（３）を用いて加熱する。加熱されたインク層は溶融
して被記録用紙（４）に接着する。基材フイルム（１）
と被記録用紙（４）の両方に接着した状態のインク層
（２）は引き剥がされるとき、サーマルヘツド（３）に
より加熱された部分のインク層（２）が基材フイルム
（１）より剥離されて被記録用紙（４）に転写して記録
が完了する。

一般に、この加熱−溶融−接着−剥離という熱転写時の
工程は、各々のドツトについては数ミリ秒から数秒で完
了するが、剥離時にインク層が冷却固化した状態である
か、溶融した状態であるかにより記録状態が異なる。

第４図および第５図は従来のサーマルプリンタ用熱転写
記録材料を用いて被記録用紙に記録する際のインク層が
基材フイルムより剥離されて被記録用紙に転写する時の
状態を示す断面図であり、第４図は表面平滑度の高い被
記録用紙を用いる時、第５図は表面平滑度の低い被記録
用紙を用いる時の図である。図において、（4A）は表面
平滑度の高い被記録用紙、（4B）は表面平滑度の低い記
録用紙、（ａ）はインクの凝集力、（ｂ）はインクと被
記録用紙との接着力、（ｃ）はインクと基材フイルムと
の接着力である。即ち、基材フイルムと被記録用紙の両
方に接着した状態のインク層が剥離されるとき、インク
の凝集力（ａ），インクとの被記録用紙との接着力
（ｂ），インクと基材フイルムとの接着力（ｃ）などの
力関係によりインクがどちらに転写するか決められる。
インクが冷却固化してから剥がされているとき、（ａ）
＞（ｂ）＞（ｃ）の関係になると、インク層は基材フイ
ルムとの界面から剥離される。（第４図）この時、表面
平滑度の高い被記録用紙を用いると、サーマルヘツドに
より加熱された部分のインク層は被転写紙に十分接着し
て転写するため良好な転写記録が行なわれる。（第４
図） これに対して表面平滑度の低い被記録用紙に記録する
と、サーマルヘツドにより加熱された部分のインク層は
被転写紙の凸部にのみしか接着せず、これを剥離した時
被転写紙の凸部にのみインク層が転写し、凹部には転写
せず基材フイルムに残るため、かすれた低品位の印字し
かできない。（第５図） このような表面平滑度の低い記録用紙に良好な印字を得
るために、基材フイルムに離型性インク層を設け、その
上にフイルム形成性の高いインク層を設ける２層構造と
することが提案されている。これは、表面平滑度の低い
被記録用紙の凸部にフイルム形成性の高いインクを接着
し、離型性インク層が溶融状態の間に離型層部分で剥離
することにより、凸部間で橋架け状に転写することを試
みるものである。

なお、この技術分野に属する従来技術としては、他に特
開昭60−23079号公報「熱転写記録装置」および特開昭6
0−25781号公報「印字装置の熱転写構造」がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような離型性インク層とフイルム形
成性の高いインク層の２層構成の記録材料を用いる時、
剥離時の温度が高すぎると、離型性インク層の離型性が
高くなりすぎ、また剥離時の温度が低すぎると、インク
のフイルム形成性が高すぎるために、転写すべきでない
余分の部分にも転写してしまい、細かな文字パターンの
解像度が悪くなるという欠点があつた。

また、上層にフイルム形成性の高いインクを用いている
ために被記録用紙の凸部にのみ接着し、用紙内への浸透
が少なく、記録物の表面が摩擦されるとインクが容易に
剥れ落ちるなど、記録物の保存安定性が不十分であると
いう問題がある。

また、従来、一般の熱転写記録材料を用いて、サーマル
ヘツドによる加熱印字後インクが溶融状態の間に、直ち
に剥離することにより凝集剥離を起させて表面平滑度の
低い被記録用紙に良好な印字を得ようとする時、インク
層において凝集剥離を起す位置は剥離時の温度により変
化する。即ちサーマルヘツドにより加熱される時間は一
般に0.3msec〜数msecの非常に短時間であり、この間に
急激な温度上昇が起り、続いて剥離するまでに急激な温
度下降が起る。従つて剥離時の温度を正確に一定範囲に
制御することは困難である。

さらに、黒ベタ印字が連続した時は、ヘツドの温度は蓄
熱効果により高温により、従つて剥離する時も高温で剥
離されるためにインクの粘度が下がり過ぎた状態にな
り、剥離する位置は不安定になるため、インクの厚さ方
向で用紙に近い方で剥離して転写するインクの量が少な
いために印字濃度が低過ぎることが起りうるという問題
点があつた。

この発明はかゝる問題点を解決するためになされたもの
で、平滑度の高い被記録用紙にも、平滑度の低い記録用
紙にも、高濃度で高品位の記録を得ることができ、印字
温度が変動しても一定濃度以上の印字が可能なサーマル
プリンタ用熱転写記録材料を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明のサーマルプリンタ用紙写記録材料は、基材フ
イルム、この基材フイルムに設けた着色材とワックスと
を含有する第１インク層並びにこの第１インク層に設け
た上記第１インク層の着色材濃度より高濃度の着色材
と、上記第１インク層と同じワックスとを含有する第２
インク層を備えたものである。

〔作用〕

この発明のサーマルプリンタ用熱転写記録材料を用いて
記録する時、サーマルヘツドにより加熱されて溶融した
インクは被記録用紙を接着した後剥離する段階におい
て、着色材含有量の多い層は溶融状態においても剛性が
高く曲げられにくいのに対して、着色材含有量の少ない
インク層は剛性が低いために曲がりやすく、上記記録材
料をある角度に曲げて剥離する時、着色材含有量の少な
い層で剥離応力が集中するために、この部分で凝集剥離
する。このため、少なくとも着色材含有量の多いインク
層は被記録用紙上に転写するので一定濃度以上の高品位
の印字が得られる。しかも、表面平滑度の低い被記録材
料に印字する場合、着色材濃度の低い層で剥離するの
で、着色材濃度の高いインク層が損なわれることなく、
表面平滑度の低い被記録材料の凸部を橋架けするように
転写され、印字のかすれが防止され、表面平滑度の低い
被記録材料へも、高濃度で高品位の印字が得られる。

又、剥離時の温度が理想的な温度範囲よりも高過ぎる場
合や低過ぎる場合においても、上記記録材料はある角度
で引き剥す時には、着色材含有量の多いインク層は着色
材含有量の少ないインク層と比較して常に剛性が高いた
めに、着色材含有量の少ないインク層で曲げられるの
で、剥離応力は着色材含有量の少ないインク層に集中し
て、この部分で凝集剥離する。このため、剥離時に多少
温度変動があつたとしても常に一定量以上のインクが被
記録用紙に転写する。

又、第１および第２インク層の着色材濃度は異なるが、
各インク層に用いられるワックスが同じであるので、第
１インク層と第２インク層間の相溶性が良く、保管中に
第１インク層と第２インク層間のはく離が生じにくく、
保存性に優れる。同じワックスと濃度の異なる着色材
で、第１、第２インク層を得ているので、材料管理が簡
素化され、製造が容易になる。

さらに、この発明のサーマルプリンタ用熱転写記録材料
は、インク層に使用するワツクスには制限が無いので、
表面平滑度の低い被記録用紙に転写記録する時、インク
成分として溶融時に十分低粘度化できるワツクスを用い
ることができるために、サーマルヘツドにより加熱され
たインクは、着色材含有量の多いインクにおいても被記
録用紙の凸部だけでなく凹部にまでインクが十分浸透し
て接着し、溶融状態で剥離するとインク層と被記録用紙
との接着力およびインク層と基材フイルムとの接着力よ
りインク層内の凝集力が弱いためにインク層内で凝集剥
離されて、かすれることのない高濃度の良質な印字が得
られる。

〔実施例〕

この発明に係る第１インク層の着色材濃度は10重量％以
下が望ましい。10重量％以上では剛性が上り、第２イン
ク層との特性差が小となる。

この発明に係る第２インク層の着色材濃度は５〜20重量
％が望ましい。５重量％以下では印字の着色濃度小とな
り、20重量％以上は含有困難である。

又は、この発明に係る第１インク層および第２インク層
は一般的に各々２μｍおよび５μｍ厚のものが用いられ
る。

第１図はこの発明の一実施例のサーマルプリンタ用熱転
写記録材料を用いて、表面平滑度の低い被記録用紙に記
録する際のインク層が基材フイルムより剥離されて被記
録用紙に転写する時の状態を示す断面図で、図中（2A）
は第１インク層、（2B）は第２インク層であり、第１イ
ンク層と第２インク層は、同じワックスを含有し、各々
低濃度の着色材（第１インク層）および高濃度の着色材
（第２インク層）を含有する。

以下この発明を実施例により具体的に説明するが、これ
に限定されない。

実施例 パラフインワツクス5,エステルワツクス3,硬質酸化ワツ
クス2,カーボンブラツク0.7の重量比率で混合し、3mm径
のガラスビーズとともに95〜100℃で加熱混合してイン
クＩを得る。上記と同様に配合した混合ワツクス10に対
してカーボンブラツクを1.4の重量比で加え、同様に3mm
径のガラスビーズと共に95〜100℃で加熱混合してイン
クIIを得る。5.7μｍのポリエステルフイルムにインク
Ｉを１μｍの厚さになるように均一にコーテイングし、
次いでインクIIを２μｍの厚さにコーテイングして２層
構造のインクリボンを作成した。

7dot/mmの密度のサーマルヘツドを用いて、0.6wの電力
で0.6msecのパルス電圧を印加して記録を行ない、サー
マルヘツドの発熱部より1mmのところで60゜の角度でイ
ンクリボンと被記録用紙を剥離すると、表面平滑度300
秒（ベツク平滑度計による測定値）の平滑性の高い紙に
も、表面平滑度20秒の平滑度の低い紙にも高濃度〔反射
濃度（OD値）1.2以上〕で記録することができた。

又、第２図は、着色材を含有するインクの温度による粘
度変化を示す溶融粘度特性図であり、縦軸は〔CP〕で示
す粘度、横軸は〔℃〕で示す温度である。図において、
（2I）はこの発明の一実施例に係る低濃度の着色材を含
有するインクの溶融粘度特性、（2II）はこの発明の一
実施例に係る高濃度の着色材を含有するインクの溶融粘
度特性である。即ち、Ｂ型回転粘度計を用いて、各イン
クを120℃から徐々に温度を下げながら測定したところ
上記第５図のような結果を得、それによると、カーボン
ブラツク含有量の多いインク（2II）は含有量の少ない
インク（2I）と比較して高粘度である。

従つて、インクリボンが加熱されてイングが溶融して被
記録用紙と接着後剥離される時、インク層全体が同一温
度であつても、溶融粘度の低い着色材含有量の少ないイ
ンク層内で凝集剥離することがわかる。

上記実施例では、着色材としてカーボンブラツクを用い
たが、着色材としてクロム黄，カドミウム黄，ハンザイ
エロー，パーマネントレツド4R,アソザリンレーキ，ピ
クトリアルブルーレーキ，フタロシアニンブルーなどの
顔料やオーラミン，ローダミンなどの染料の１種または
２種以上が利用でき、いずれも着色材の含有量が大であ
ると、含有量が小のものと比較して溶融状態において、
剛性が大になり、この発明の効果が発揮される。

なお、上記実施例ではサーマルプリンタ用熱転写記録材
料の形状としてリボン状のものについて示したが、例え
ばシート状のものとしても用いられる。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり、この発明は基材フイルム、この基
材フイルムに設けた着色材とワックスとを含有する第１
インク層並びにこの第１インク層に設けた上記第１イン
ク層の着色材濃度より高濃度の着色材と、上記第１イン
ク層と同じワックスとを含有する第２インク層を備える
ものを用いることにより、平滑度の高い記録用紙にも、
平滑度の低い記録用紙にも、高濃度で高品位の記録を得
ることができ、印字温度が変動しても一定濃度以上の印
字が可能であり、さらに保存安定性に優れたサーマルプ
リンタ用熱転写記録材料を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を用いた転写記録状態を示
す断面図、第２図はこの発明の一実施例に係るインクの
溶融粘度特性、第３図ないし第５図は従来のサーマルプ
リンタ用熱転写記録材料を用いた転写記録状態を示す断
面図である。 図において、（１）は基材フイルム、（2A）は第１イン
ク層、（2B）は第２インク層である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

フロントページの続き (72)発明者 山崎 悟 広島県福山市緑町１番８号 三菱電機株式 会社福山製作所内 (72)発明者 大西 勝 神奈川県鎌倉市大船２丁目14番40号 三菱 電機株式会社商品研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−112691（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−194894（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−224392（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−79695（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−206693（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基材フィルム、この基材フィルムに設けた
   着色材とワックスとを含有する第１インク層、並びにこ
   の第１インク層に設けた上記第１インク層の着色材濃度
   より高濃度の着色材と、上記第１インク層と同じワック
   スとを含有する第２インク層を備えたサーマルプリンタ
   用熱転写記録材料。
2. 【請求項２】第１インク層の着色材濃度が10重量％以
   下、第２インク層の着色材濃度が５〜20重量％である特
   許請求の範囲第１項記載のサーマルプリンタ用熱転写記
   録材料。
3. 【請求項３】溶融状態における剛性が、第１インク層よ
   り第２インク層の方が高い特許請求の範囲第１項又は第
   ２項記載のサーマルプリンタ用熱転写記録材料。