JPS60187593A - 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】 （技術分野） 本イら明（ｌま１表面平滑性の悪い記録媒体に対しても
良好な目ｊ字品質の転写記録像を与える感熱転写材に関
する。

（背景枝ｖｌニア　） 迎車、情Ｙｌ＋Ｉｍ業の急速な発展に伴ない、第１々の
情報処理システムが開発され、ｉた。それぞれのＩｉ’
ｆ報処理システムに適した記録方法および装置も開発、
採用されている。このような記録方法の一つとして、感
熱記録方法は、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、保守性にも優れており、最近広く使
用されている。

しかし感熱記録方法に用いられる記録紙のうち、通常の
感熱記録紙は、発色剤と顕色剤とを含有する発色型の加
工紙であるため高価であり、また記録の改ざんが可能で
、記録紙が熱や有機溶剤により容易に発色したり、比較
的短時間に記録像が退色するなど記録の保存性が悪い欠
点を有する。

上記した感熱記録方法の長所を維持し、感熱記録紙の使
用に伴なう欠点を補うものとして、最近特に注目されて
いるのが感熱転写記録方法である。

この感熱転写記録方法は、一般に、シート状の支持体上
に、熱溶融性バインダー中に着色剤を分散させてなる熱
転写性インクを塗缶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＠媒体に接するよ
うに記録媒体に１８　ｉｙ　Ｌ　＋感熱転写材の支持体
側から熱ヘッ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
状に応じた転写インク像を形成するものである。この方
法によれば、感熱記録方法の上記した利点を維持し目、
つ醍通紙を記録媒体として使用可能であり、」二記（−
７だ感熱記録紙の使用に伴なう欠点も除くことができる
。

しかしながら、従来の感熱転写記録方法にも欠点が無い
訳では外い。それは、従来の感熱転写記録方法は転写記
録性能、すなわち印字品質が表面平滑度により大きく影
＃され、平滑性の高いｎ＋２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ことである。しかし、最も典型的な
記録媒体であるｑｌｔを使用する場合にも、平滑性の薗
い紙はむ１−７ろ特殊であり１，１ｎ常の紙は繊維の絡
み合いにより種々な程度の凹凸を有する。

Ｋ＜１図に比較的平滑度の不良なボンド紙（ベック平滑
度計による平滑度１２秒）の触針計を用いた断面曲線の
測定例を示す。

図にみられるとおり紙の凸部上端より凹部の下端迄（す
なわち谷の深さ）１０μを越える部分があり、更に、凸
部から凸部迄ｌｏｏμを越える例もある。このような表
面平滑性不良な記録媒体４に第２図に示すように、支持
体２と熱転写性インク層３から成る感熱転写材ｌを対向
させ熱ヘット６で印字した場合には、第３図に示される
ように、熱溶融したインクが、記録媒体の凸部あるいは
、その近傍にのみ付層するため、印字ドツト全面が転写
せず、印字濃度が不十分であっ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。即ち、第３図
は、加熱転写後の感熱転写材と記録媒体の侯民ｕｉ［ｉ
（６ｌ司であり、インク層部ａが熱ヘッドからの熱の〃
１１わらなかった部分、インク層部すは記録媒体へ転写
したインク部、インク層部Ｃは熱ヘッドからの熱が加わ
ったが支持体に残留したインク部を示す。ここで、■イ
ンク層部ｂ７記り媒体の接Ａ″イカを’＋＋（”Ｊイン
ク層部す、ｃの凝集力を馬、（３）インク層部１）、Ｃ
／支持体の接着力を（、ｌｌ、■イック層部ａ／インク
層部す又はＣの界面七ン断力をＩ＋′４とすると、印加
ドツト部全体を転写させるには、Ｊ、Ｍ、　、　、１．
Ｎ２＞　Ｊ！Ｉ、＞　１”４の関係を満たすことが必要
であると推定される。

転写性を向上させるのに、従来融点の低い熱溶融性バイ
ンダーを使用することが考えられるが、溶融性が上昇し
記録媒体への浸透が進み、接着力（ト’、）は上るがイ
ンク層の凝集力Ｆ、が低下する為十分な効果が得られず
、史に熱転写性インク層が比較的低温においても粘着性
をおび、保任件の低ト’　ｆｘらびに記録媒体の非印字
部での汚損、像のにじみ等の不都合を生ずる。又転写性
インク層の層厚を大にすることにより記録媒体の凹ｉｉ
Ｂへの転与叶は増大するが、にじみが大きくなるととも
に熱ヘッ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。

本発明の主安な目的は、上述した従来の感熱転写記録方
法の欠点を除き、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＋＋ｎ対しては勿論のこと、表
面平滑性の良くない、１［：録媒体に対しても良質な印
字を与えることができる感熱転写材を提供することにあ
る。

本発明による感熱転写材は支持体」二に、支持体側から
第１インク層および第２インクｊ４を設けてなり、両イ
ンク層は共に熱溶融性バインダーを有し、第２インク層
の凝集力が第１インク層の凝集力より大きく、また、第
１インク層と第２インク層の少くなくとも一層に着色剤
を含むことを特徴とするものである。

以下、必要に応じて図面′５ｒ：参照しつつ、本発明を
更に詳細に説明する。なお、以下のＨｔ、載において量
比を表わす「％」および１部」はｓ　！ｔ！ｒに断わら
ない限り重量基準とする。

第４図は、本発明の最も基本的な態様における感熱転写
材の厚さ方向模式断面図である。すなわち、感熱転写材
ｌは、通當はシート状の支持体上に熱転写性インク層３
を形成してなる。

又、熱転写性インク層は、それ自体複０層構造を有し、
支持体側から順に設けた第１インク層３−ｉおよび第２
インク層３−２からなる。更に’ＪＳ　１インク層、第
２インク層の少なくとも一層には着色剤（特に図示せず
）が分散ないし溶解状態で含まれている。

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、ナイロン、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などが好適に使用できる。支
持体の厚さは、熱転写に際しての熱線として熱ヘッドを
考（８ｉｆ、する場合には２〜１５ミクロン程度である
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。まだ熱ヘッドを使用する場合に、熱ヘッ
ドと接触する支持体の表面に、シリコーン樹脂１ふっ素
樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール４（
＋１脂、メラミン樹脂、ニトロセルロース等カらなる耐
熱性保勲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できる。

第１インク層は、加熱時に支持体から剥離し易いことが
必要である。そのだめには、加熱された部位と加熱され
ない部位の界面における界面せん断力が小さく、加熱部
位の第１インク層全体が記録媒体に転写されるように、
第１インク層の＃Ｌ集力は小さいことが必要である。第
２インク層は、第１インク層が剥離すれば、それに伴っ
て支持体から剥離されるので、凝集力は大きくてもよく
、むしろ、記録媒体に転写後、第２インク層が記録媒体
に過度に浸透すると印字面のＵｌｌｊにバラツキが生じ
て鮮明な印字ができなくなるため凝集力はりろｌインク
層より大きいことが必要である。第２インク層の凝集力
は記録媒体上に過度に浸透せず、１・Δ状態を維持しつ
つ付着しているのが鮮明印字を達成する−にで好ましく
、この点からも、凝集力は大きい方が好適である。加熱
時の凝集力は、室温時での凝集力にほぼ比例するので、
室温での凝集力をもって、間接的に定めることができる
。

ｒＡ’ｓ　ｌインク層と第２インク層の凝集力は相対的
な関係で定めら〕１．るものであるが、通常、第１イン
ク層の凝集力は、２０℃で２〜５０　Ｋｇ／ｃｒｌ　ｓ
第２インク；Ｃジの凝集力は３０〜３００　Ｋｇ／ｃｒ
Ｉの範囲が好適である。

第１インク層を構成す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、カルナバワックス、ギャ
ンデリラワックス、モンタ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、酸化ワックス、エステルワックス、低分子量ポリエ
チレン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、７０メン酸、ベヘニン
酸などの畠級脂肪酸、ステアリルアルコール、ベヘニル
アルコールなどの高級７　Ａ／−ｙ−ル、シヨ糖の脂肪
酸エステル、ン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
類などを主成分として用い、上記条件を満たす範囲内に
おいて、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、エボ
キｈ脂、ポリウレタン系（や（脂、アクリル系４０４脂
、塩化ビニル系樹脂、セルロール系樹脂、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、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ニジストマー類す
るいは鉱油、植物油などのオイルを適宜混合させて用い
ても良い。

第２インク層を構成する熱溶融性バインダーとしてはポ
リアミド系樹脂、ポリエステル果樹、芯 脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹
脂、塩化ビニル系樹脂、セルロース糸樹脂、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、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、クロログレンゴムなどのニジストマー２
Ｊｉ　ヲ主成分として用い、必要に応じて上記粘度／３
Ｊ　隼力を免脱しなり範囲で、第１層の主成分あるいは
トリクレジルフォスフェート、ジブチルフタレートなど
の０］′塑剤あるいは鉱物油、植物油などを適′住混合
して月１いても良い。

又第一インクｌ（Ｊの動きは熱転写性インク層が支持体
から剥離しやすくするうとであり、１５０℃における溶
融粘度が２〜５００　ｃｐｓ　、特にｌｄ　２〜２００
　ｃｐｓが好適である。２００　ｃｐｓを超えると支持
体からの（ｆ１］れ易すさは低下傾向になる。−また、
２　ｃｐｓより小さくなると、層を保ちにくくなる。ま
た、溶１ｖｋ粘度は第２インク層より小さい方がＹ）１
２インク層の動きとしては、紙の中に奥く糀く浸透せず
に紙への小さな接触点を足がかりにドツト全体あるいは
ドツトとドツトのつながりの中で皮膜を形成して凸凹の
紙の上に丁度ふたをした仔な形で転写するのが好′まし
く、その点で、溶融粘度が１５０　℃Ｔ　５００　Ｃｐ
Ｓ　〜２０００（Ｘ）ｃｐｓ　、特には２０００　ｃｐ
ｓ　−１０００００ｃｐｓが好適である。溶融粘度が小
さすぎると、記録部材（祇）の凸部と接触した所からイ
ンクが浸透して、その部分でインクが切れ易くなり、ま
だ大きすき゛ると、記録部拐への密着性が低ドする傾向
になる０ 又、第１インク層の凝集力Ｃ０と第２インク層の凝集力
Ｃ７の関係において、Ｃ，−Ｃ，≧１０　Ｋ９／ｒｎ！
特には、Ｃ，−Ｃ，≧３０Ｋｑ／ｃｒＡであることが熱
転写時インクｊ―の剥離性について好ましい。

又、第１インク層の厚さは転写性から考えて０．５〜５
μ、インク層２の厚さは１〜１０μのｉｆ＋ｉ≧囲が好
ましく、熱転写性インク層、１の合Ｈ１“ｊ１メさは２
〜１５μであることが好ましい。

なお、本明細−ｄｉにおいて規定する凝集力は以下の条
件で１ｌｉｌ１１定されたものを意味する。

？■定機器：島津オートグラフＤＣ−２０００（（掬島
津Ｉ製作所製） 測定試料：巾５門×厚さ０１〜２　ｒ：ｒｍ　（引張部
）つかみ間隔＝２０珊 引張速度：　ｌ　ＯＯ、ｎｍ／ｍｉ　ｎ測定温湿度＝２
０℃、６５％ｌ′ＬＨ インク層１．２の少なくとも１層には着色剤が含まれる
。いずれか１層に加える場合には、第１インク層忙加え
ることが望ましい。着色剤としては、印刷・記録の分野
で広く用いられている各種の染・ａｆｊ料が使用できる
。着色剤の含有ｉ＋ｔは、インクＪ’ｉｌ、２のそれぞ
れについて６０％以下、熱転写性インク層全体としては
５〜５０％の範囲が４当である。又インク層１．２には
それぞれ心安により、分散剤、浸透剤、接着性改質剤、
流動性コントロール剤などの添加剤を加えてもよい。

本発明の感熱転写材を得るには、インク層ｌ。

２のそれぞれについて、上記した熱溶融性バインダー、
着色剤および添加剤をアトライター等の分散装置を用い
て溶融混練するか、あるいは適当な溶剤とともに混練し
て、熱溶融性あるいは溶液なりし分数液状のインクを得
、これらインクを支持体上に順次塗布し、必要に応じて
乾燥することにより、第１インク層、第２インク層の順
で形成すればよい。

本発明の感熱転写材の平面形状は、特に限定されないが
、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広幅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プ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できる。

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、
念のため熱源として最も典型的な熱ヘッドを用いる場合
につｂて説明する。第５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Ｉ
の熱溶融性インク層３に記録媒体４を密着させ、必要に
応じて更に記録媒体の背面からプラテン５によって熱パ
ルスを与えながら熱ヘッド６によって熱パルスを与えて
、インク層３をＢｒ頃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、特にその第１インク層から速やか忙溶融ないし軟化
し、溶融ないし軟化した第２インク層とともに記録媒体
に転写される。

この際第１インク層は支持体との接着力又はＢｒ、　１
インク層自体の凝集力が弱い為、熱転写性インク層の支
持体からの剥離を容易にし、第２インク層は、それ自体
の凝集力が強い為転写時に加熱ドツトが部分的に切れる
ことなく軟化・溶融したインク層が熱ヘッドによる圧力
によって記録媒体へくいこむことにより、印加ドット１
１１Ｓ全体が転写する。

上記においては熱転写記録の熱源として熱ヘッドを用い
る例を説明しだが、レーザー光等の他の熱源な用いる場
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 厚さ６μのポリエチレンテレフタレートフィルム上に、
下記成分をアトライターを用いて加温分散させて得られ
た着色インクを熱溶融させながらワイヤーバーを用いて
塗布し厚さ２μの第１インク層を設けた。この第１イン
ク層の１５０℃における溶融粘度は５Ｑｃｐｓ、２０℃
における凝集力け３ｓＫｑ／ｒイであった。

別に上記成分をアトライターを用いて３００　Ｆａ３の
トルエン中に加温分散させ、徐々に室温迄冷却してミク
ロ分散液状の着色インクを得だ。このインクを上記で得
た第１インク層−ヒにワイヤーバーを用いて塗布し乾燥
し、厚さ２μの第２インク層を形成した。第２インク層
の１５０℃における溶融粘度は３１０００ｃｐｃ、２０
℃における凝集力は１４０　Ｋｇ／　ｃａである。

次いで、このようにして得られた感熱転写材を用いボン
ド紙（ペック平滑度計による平滑度２０秒）へ、本質的
に第５図により説明したよりなｊ用様で印字圧力１．６
　Ｋｙ　／　ｃｒｌ、印加パルス巾５＋ｎ５ｅｃで感熱
転写を行なったところ、配縁紙上に、かすれやにじみの
ない鮮明な印字が得られた。

比較例 下記各成分をアトライターを用いて加温分散させ熱転写
性インクを得た。このインクを熱溶融させながらワイヤ
ーバーを用いて厚さ６μのポリエチレンテレフタレート
上に塗布し、厚さ４μのインク層をもつ感熱転写材を得
た。

この感熱転写材を用い、実施例と同様感熱転写を行なっ
たところ、記録紙上の印字にかすれが生じた。

【図面の簡単な説明】

第１図はボンド紙（ペック平滑度計による平滑度１２秒
）の触針計を用いたＩｆｔｍ■ｍｈＷイ５２図は第１図
のボンド紙に一般的な感熱転写材（支持体、ｌ’ｔｌさ
６μ、インク層厚さ５μ）および熱ヘッド（ドツト−辺
の長さ１２０μ）を重ね合せた模式断面図、第３図は加
熱転１の感熱転写材と記録媒体の模式断面図、／、ｌ−
′Ｓ４図ｔよ本発明の最もＪ＆本的な態様における感ｄ
各転写材のｊｌＡさ方向模式断面図、第５図は第４図の
感熱転写Ｆ夕を用いる感熱転写配縁方法の実施態様を説
明するための感熱転写材の厚さ方向で見た模式１０１酊
図である。 １・・・感熱転写材、２・・・支持体、３・−・熱転写
性インク層、３−１・・・第１インク層％　３−２・・
・第２インク層、４・・・記録媒体、５・・・プラテン
、６・・・熱ヘッド。 出願人　キャノン株式会社 側１図 １−７Ｑ″′−１ 躬３図 、−６

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持体」二に、支持体側から第１インクｌ＠およ
   び第２インク層を設けてなり、両インク層は共に熱溶融
   性バインダーを有し、第２インク層の凝集力が第１イン
   ク層の凝集力より大きく、−また、第１インク層と第２
   インク層の少くなくとも一層に着色剤を含むことを特徴
   とする感熱転写イＡ’。