JPS6213387A - 感熱転写記録方法 - 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、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芋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１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
−にに、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毛畳させ、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（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モ滑度により大
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Ｍ＆維の絡み合いにより種々な程度の凹凸を有する。

したがっ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
のエツジ部がシャープでなかったり、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。

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／へインダーを
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低温におい
ても粘着性をおび保存性の低ド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。

〔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４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
によっ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［ｔ１１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
面乎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。

〔発明の詳細な説明及び実施例〕

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
ＱＭ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、熱ヘッドからの熱がインク層にかかりはじめ（Ｔ
ｏ）、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−ヒ昇し、印加終了
後直ちに下降する。又、インク層の皮ｕり強度（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（ＴＩ）、インク層の均質化が進
むに従い皮膜強度を−Ｌげる（Ｐ−２）。さらに、熱印
加が終でし、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っ
て、皮膜強度は一段とト昇する（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（　Ｔ　？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屯３１１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。支持体の厚みは、熱転写に際して熱源
とじて熱ヘッ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
、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
させることができ、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。

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、エマルジョン重合、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、その低機械的粉砕、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０．０Ｌ　〜２０ＪＬｍ、好ましく
は０．１〜１０ｇｍ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、
例えばポリオレフィン系樹脂、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、フェノール系樹脂、ポリ
スチレン系樹脂、スチレン−ブタジェンゴム、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、カルナバワックス、キャ
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・ンクス、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
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、ステアリンアミド、オレインアミドな
どのアミド類、ポリオレフィン系樹脂、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２〜２０万センチボイズ（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ｉｉｌは
、前記熱溶融性樹脂微粒子１００重量部に対して０〜４
００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、カーボンブラック、ニグロシン染料、
ランプ黒、スーダンブラックＳＭ、ファーストＯエロー
〇、ベンジジン・エロー、ピグメント・エロー、インド
ファースト争オレンジ、イルガジン・レッド、バラニト
ロアニリン争レッド、トルイジン・レッド、カーミンＦ
Ｂ、パーマネント拳ボルドーＦＲＲ、ピグメント・オレ
ンジＲ、リソール参レッド２Ｇ、レーキ・レッドＣ、ロ
ーダミンＦＢ、ローダミンＢレーキ、メチル・バイオレ
ッドＢレーキ、フタロシアニンブルー、ピグメントブル
ー、ブリリャント・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・ファースト二ロ一〇
ＧＧ、カヤセットＹ９６３、カヤセットＹＧ、スミプラ
スト争エローＧＧ、ザボンファーストオレ°ンジＲＲ、
オイル書スカーレント、スミブラストオレンジＧ、オラ
ゾール−フラウンＧ、ザボンファーストスカーレットＣ
Ｇ、アイゼンスピロンＯレッド・ＢＥＨ、オイルピンク
ＯＰ、ビクトリアブルーＦ４Ｒ，ファーストゲンブルー
５００７、スーダンブルー、オイルピーコックブルーな
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１〜２０ｇｍ、好まし
くは２〜１５ＡＬｍ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　１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ｔ±　１層構造であるが、支持体側および
／ヌ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
毛畏体を、プラテン６によって支持しつつ熱へラド７に
よって熱パルスを与えて、インク層３を所９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
の被加熱部は温度に昇し、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会粒子同志の
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ｌ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−ヒ
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、１０〜６
００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ッドを用い
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１〜４、比較例１〜３ ｈ記塗１１１ｔ　３５　ｈ　ｍポリエチレンテレフタレ
ートフィルム（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５μｍ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Ｉを巾６．３５ｍｍのリボン状に裁
断し、キャノン（株）製電子タイプライタ−、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’ＩＩ液を５０℃に加熱
、実施例と同様３５ｐｍＰＥＴに塗工、乾燥し、厚み５
ｐｍのインク層を有するバインダーがマトリックス状の
感熱転写材ＩＩ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工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った
ところ感熱転写材ＩＩは印加部と非印加部の差がみられ
なかった。

表−１ 実施例５ 」−記塗工液を３５　ｇｍＰＥＴｌにアプリケータによ
り塗布、７０℃５分間の乾燥により厚み５ルｍのインク
層を有する感熱転写材ＩＩＩ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ＩＩＩを巾６．３５ｍｍのリボン状
に裁断し、キャノン（株）製電子タイプライタ−、タイ
プスター５の印字から分離布の時間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−２ 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ＩＩＩ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１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。 ｌ・・・感熱転写材。 ３会・−熱転写性インク層。 ７・・・熱ヘッド。 １０φ・Φ転写記録像。 代理人　弁理士　山　　下　　穣　　平第１図 Ｔｏ　　　　　　ＴＩ　　　　　Ｔ２　　Ｔ３ドー１ｒ
］力σ−一一トーー次凸印７７［１解円ζル　２　図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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。