JPS63151483A - 感熱転写記録媒体 - 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〕 本発明は、多層積層構成の熱転写性インク層を有し１表
面の平滑性が劣った被転写紙にも鮮明な記録を可能にす
ると共に繰り返し使用できる感熱転写記録媒体に関する
。

〔従来技術〕

転写型感熱記録方法は、装置が簡便な普通紙記録方法と
して普及しているが、被転写紙の表面の平滑性に印字品
質が左右されやすく１表面の平滑性が劣った被転写紙に
対して鮮明な印字を行なうのが因業である。

このような欠点を改善する為に従来、印字後熱処理をす
る（特開昭５８−７６２７６号）、転写時に磁力（特開
昭５２−９６５４９号）や静電気力（特開昭５５−６５
５９０号）等による補助手段を用いる。あるいは油状物
質を大量に添加しておいて転写時の溶融粘度をさげる（
特開昭６０−２５７６２号）、熱分解性（特開昭６０−
８２３８９号）、熱膨張性（特開昭６０−２５７６２号
）の物質を添加して熱増感する等の手段が提案されてい
る。

また、熱溶融性のインク層を多層化する事により印字品
質を改善しようとする技術も従来提案されており、融点
のみが少しづつ異なる熱溶融性インクを積層し、何れか
又は両方に顔料を添加する（特開昭５９−２２４３９２
号）、熱溶融性インク層の上に色材を含まない熱溶融性
の物質からなる層を設ける（特開昭６０−９７８８８号
）等の技術が提案されている。

しかしながら、このように溶融して液体となったインク
を転写して記録する方法では、被転写紙の表面の平滑性
が低い場合には表面の平滑性が高い被転写紙に対する印
字品質に比較するとやはり劣った印字品質しか得られず
、印字品質が被転写紙の表面の平滑性に依存するという
転写型感熱記録の欠点の根本的解決はできなかった。

一方、熱エネルギーを印加した時粘着性を示すが溶融し
て低粘度の液体になる事なくある程度の機械的強度を有
する樹脂を主成分とするインクによって、表面の平滑性
が劣る被転写紙の表面の凸部に粘着し凹部を覆う様にし
て転写するインクを用いれば、表面の平滑性が劣った被
転写紙に高い品質で印字できる。

しかし、この様な樹脂インクは、従来のワックスインク
に比べて、印字に際して大きなエネルギーを必要とする
ので、特に耐熱性に優れた支持体フィルムを使用する必
要がある上、サーマルヘッドの寿命や蓄熱の問題が生じ
て好ましくないにの問題を解決するために、支持体と前
記樹脂インク層の間に熱溶融層を設け、さらには該熱溶
融層中に高沸点溶剤等を多量に添加し、加熱に低エネル
ギーでの樹脂インク層の切れをよくする方法が種々提案
されている。

しかし、これらの方法は全て１回の印字で、全インク層
が転写されてしまうため、繰り返し使用することができ
ないという難点を有する。また、一般的に、繰り返し使
用の可能なインク層を有するものも種々知゛られている
が、いずれも地汚れを生じやすく、また平滑紙はもとよ
り、表面の平滑性に劣る複転写紙に対しても有効性を発
揮する繰り返して使用することのできる感熱転写記録媒
体は得られていないのが現状である。

〔目　　的〕

本発明は、表面の平滑性が劣る被転写紙に対しても鮮明
な印字が可能であり、しかも地汚れがなく、かつ繰り返
して使用することのできる感熱転写記録媒体を提供する
ことを目的とする。

〔構　　成〕

本発明によれば、耐熱支持体上に、少くとも熱溶融して
低粘度液体となるように調製された熱溶融性層と熱によ
り粘着性を示すが溶融して低粘度液体となることのない
ように調製された熱軟化性着色層からなる熱転写性イン
ク層をその順に複数組積層した感熱転写記録媒体におい
て、耐熱支持体に近い熱溶融性層の溶融粘度が耐熱性支
持体より遠い熱溶融性層の溶融粘度よりも高いようにし
て調製したことを特徴とする感熱転写記録媒体が提供さ
れる。

本発明の感熱転写記録媒体は、耐熱支持体上に、少くと
も熱溶融して低粘度液体となるように調製された熱溶融
性層と熱により粘着性を示すが溶融して低粘度液体とな
ることのないように調製された熱軟化性着色層からなる
熱転写性インク層をその順に複数組積層した構造のもの
である。本発明者らの研究によれば、このような構造の
感熱転写記録媒体において、耐熱支持体に近い熱溶融性
層の溶融粘度を耐熱支持体より遠い熱溶融性層の溶融粘
度より高く調製した場合には、印字時の印加エネルギー
を変えることにより、第１回目の転写がなされ、次に第
１回目とは異る印加エネルギーを与えることにより耐熱
支持体に近い熱溶融性層が剥離して第２回目の転写がな
されること知見し、本発明を完成するに到った。

つぎに１本発明を更に詳細に説明する。

本発明は、第１回目印字と第２回目印字は前記したよう
に、耐熱支持体に近い熱溶融性層（以下、第１熱溶融性
層という）と耐熱支持体より遠い熱溶融性層（以下、第
２熱溶融性層という）との熱感度の差を利用して行うも
のであるが、第１回目の印字で転写インク層の全てが転
写せず、しかも第２回目の印字が適当な印字エネルギー
で印字できるようにするために、第１熱溶融性層の１４
０℃における溶融粘度を１パスカルセカンド〜１０３パ
スカルセカンドとし、かつ第１熱溶融性層と第２熱溶融
性層との１４０℃における溶融粘度の差を０．５パス力
ルセカンド以上とすることが望ましい。

第１熱溶融性層の溶融粘度が１パスカルセカンド未満で
は第１回目の印字で転写インク層の全部が転写し、いわ
ゆる全面転写を生じ易くなるので好ましくない。また、
第１熱溶融性層の１４０℃における溶融粘度が１０３パ
スカルセカンドを超えると、第２回目の印字の際の熱感
度が低下するため、印加エネルギーを大きく必要がある
ため、コスト高となるばかりでなく、耐熱支持体の寿命
を短くさせるので望ましくない。

第２熱溶融性層の溶融粘度は、できるだけ、低い方が望
ましいが、余りにも低すぎると印字つぶれや尾引き現象
を生じるので、１４０℃における溶融粘度が第１熱溶融
性層よりも少くとも０．５パスカルセカンド以上低い値
の中から適宜選定することが好ましい。

また、本発明においては、第１熱溶融性層と第２熱溶融
性層の溶融温度は、両者の溶融温度を等しくしておくか
、あるいは前者溶融温度を後者のものにより高くしてお
けばよく、特に特定の温度差を設定する必要はない。

これは、感度差を利用して多数回の印字を行うにはこれ
らの層の溶融温度を変化させることによっても達成でき
るものの、サーマルヘッドの蓄熱や発熱体のムラ、イン
キの厚みムラ等に対する問題があり、溶融粘度の差を利
用する方が実用的に優れていることによる。

本発明における感熱転写記録媒体の各熱溶融層は、各々
要求される溶融粘度となるように調製されるが、使用す
る材料としては次のようなワックス様物質が使用される
。

この様なワックス様物質としては、例えば、ミツロウ、
カルナバワックス、鯨ロウ、木ロウ、キャンデリラワッ
クス、ヌカロウ、モンタンワックス等の天然ワックス、
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、オシケライト、セレシン、エステルワッ
クス、ポリエチレンワックス等の合成ワックスが好適に
用いられる他、マルガリン酸、ラウリン酸、ミリスチン
酸、パルミチン酸、ステアリン酸、フロメン酸。

ベヘニン酸等の高級脂肪酸、ステアリルアルコール、ベ
ヘニルアルコール等の高級アルコール、ソルビタンの脂
肪酸エステル等のエステル類、ステアリンアミド、オレ
インアミド等のアミド類が挙げられる。

本発明の各熱溶融性層には、その目的に応じ更にポリア
ミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、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
レンゴムなどのエラストマー類も用いられるが、その添
加量は各熱溶融性層の０〜２０重量％であることが望ま
しい。

これらの層には更に顔料を含有しても良い。ここにいう
顔料とは、熱溶融成分に均一に分散はするが溶解はせず
、記録時の熱エネルギーで溶融しない成分で、色材とし
ての着色顔料も含む。顔料を含有する事により、保存時
、高温記録時の安定性を増す効果がある。又顔料が着色
顔料であれば記録時の印字の鮮明さを増す効果もある。

また、本発明における熱軟化性着色層は、熱溶融性層と
は異なり明確な融点を持たず記録時の熱エネルギーで被
転写紙への粘着性を生ずるが、溶融して低粘度液体には
ならないような樹脂を主成分とする層で、更にこの層の
機能上、このような樹脂はそれぞれ単独での２０℃にお
ける抗張力（Ｊ　ＩＳＫ　６７６０−１９６６）が、２
０ｋｇ／−以上であることが望ましい。

この様な樹脂の例としては、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、ポリエ
ステル樹脂が好適に挙げられる他ポリアミド系樹脂、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エラストマー類が挙げ
られる。又これらの樹脂の補助材として、テルペン樹脂
、クマロン樹脂、ロジンとその誘導体の様な粘着性付与
剤やワックスを添加することもできるが、それらの総量
は熱軟化性着色層の全樹脂、成分の６０重量ぶ以下であ
ることが望ましい。

熱軟化性着色層は記録に際して転写する主成分であるこ
とから、着色剤を含有している事が必要であるが、その
量は記録時の感度、保存性能、印字品質等から適正な水
準に決め得るが、過剰な量は望ましくなく、熱軟化性着
色層の全乾燥重量の７０重量％以下であることが望まし
い。

本発明で用いる着色剤は、従来公知の染料及び顔料の中
から適宜選択されるが、染料としては。

塩基性染料、油溶性染料、酸性染料、直接染料。

分散染料等が好適に使用され、また顔料としては、カー
ボンブラック、フタロシアニン系顔料等が好ましく用い
られる。

耐熱支持体としては、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、ナイロン、ポリイミド等の
比較的耐熱性のよ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、必要なら該支持
体の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、ニトロセルロース等の耐熱性保護層やワッ
クス等のスティック防止層を設けてもよい。

支持体の厚みは好適には２〜６μであるが、使用条件や
伝熱効率のアップ等の処理が施こされていれば２〜２０
μの範囲の厚さのものまで使用できる。

又、熱溶融性層、熱軟化性着色層にはそれぞれ必要によ
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。

以上のような本発明の複数積層の感熱転写記録媒体は、
支持体フィルムにホットメルト法、溶剤分散塗工法、水
系エマルジョン塗工法等により各層を形成する成分を順
次塗布することによって得られる。

本発明の熱転写記録媒体を用いて印字を行なうには、印
加エネルギーを変える必要がある。１回目印字と２回目
印字の印加エネルギーの差は第１熱溶融性層と第２熱溶
融性層の溶融粘度の差によって決まるが、感度差が小さ
すぎる設定であると、外部の雑音により印字ムラになり
やすく、また逆にあまり大きくとることは特に２回目印
字の印加エネルギーの増大をまねくので得策ではない、
これらから１回目印字と２回目印字のエネルギー差は、
２回目印字の印加エネルギーの１．２〜２．０程度度で
あることが望ましい。

本発明においては、前記したように第１回目印字は第１
熱溶融性層が保存され、第２熱溶融性層が剥離するよう
なレベルの印字エネルギーを加える。

このため第２熱溶融性層は第１熱溶融性層よりも低粘度
となることから、第２熱軟化性着色層の剥離層として機
能し第１回目の印字が行われる。第２回目の印字は第１
回目の印字の残存部と１回目の印字の際に転写された文
字の抜跡部が残るため、若干の厚みムラが生じるものの
、たとえば第１熱軟化性着色層と第２熱軟化性着色層の
着色材の量を視覚的に飽和するようにコントロールする
ことで濃度ムラのない画像を得ることができる。

本発明の熱転写記録媒体を使用する形態としては、往復
使用が望ましく、まず、往路で１回目、復路で印加エネ
ルギーを増加させて２回目の印字を行なう方式が最も適
している。

この際、インクリボンカセットはオーディオカセット用
と同様に、往路と復路はインクリボンカセットをひつく
りかえしてセットすることで１代えられるようにしてお
き、インクリボンカセット及びプリンターに往路か復路
かを検知する機構を具備させ、プリンターは自動的に往
路すなわち１回目印字を復路すなわち２回目印字の印加
エネルギーを切り換えるようにしておく事により、エネ
ルギー切り換えの手数を省くと共に、誤作動を防止する
ことができる。

〔効　　果〕

本発明の感熱転写記録媒体は、前記構成からなり、表面
の平滑性が劣る被転写紙に対しても鮮明な印字が可能で
あり、しかも地汚れがなく、かつ繰り返して使用するこ
とのできるものである。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。なお
、以下に示す部はいずれも重量基準である。

実施例 〔第１熱溶融性層形成液〕 トルエン　　　　　　　　　　　　　　　２００部上記
混合物を１０時間分散して第１熱溶融性層形成液を得た
。

〔第１熱軟化性着色層形成液〕 酸化ポリエチレン（ＰＨ−０５２１ヘキスト社製）４部
トルエン　　　　　　　　　　　　　　　８０部メチル
エチルケトン　　　　　　　　　　２０部以上の混合物
をボールミルにて１６時間混線分散して、第１熱軟化性
着色層形成液を得た。

つぎ、膜厚６μ−のポリエステルフィルム上に前記第１
熱溶融性層形成液を乾燥後の厚さが２μ票になるように
ワイヤーバーで塗布し、１２０℃で１分間乾燥させ、溶
融温度１０５℃および１４０℃における溶融粘度が８パ
スカルセカンドの第１熱溶融性層を形成した。つぎに、
この第１熱溶融性層の上に前記第１熱軟化性着色層形成
液を乾燥後の厚みが４μｍになるように塗布し、８０℃
で２分間乾燥させて第１熱軟化性着色層を形成した。

〔第２熱溶融性層形成液〕 １２−ヒドロキシステアリン酸　　　　　　　５部上記
混合物をイソプロピルアルコールに溶解させて、第２熱
溶融性層形成液を得た。

〔第２熱軟化性着色層形成液〕 トルエン　　　　　　　　　　　　　　　　８０部メチ
ルエチルケトン　　　　　　　　　　　２０部以上の混
合物をボールミルにて１６時間混線分散して、第２熱軟
化性着色層形成液を得た。

つぎに、前記で作成した第１熱軟化性着色層上に、第２
熱溶融性層形成液を乾燥後の厚みが２μｍになるように
ワイヤーバーで塗布し、８０℃で２分間乾燥し、溶融温
度９０℃、１４０℃における溶融粘度が０．３パスカル
セカンドの第２熱溶融性層を形成した。

ついで、この第２熱溶融性層の上に、第２熱軟化性着色
層形成液を乾燥後の厚みが４μｍになるようにワイヤー
バーで塗布した後、８０℃で２分間乾燥して本発明の熱
転写記録媒体を得た。

このようにして得られた熱転写記録媒体を往復使用可能
なカセットに収納し、印字テスト機にて印字テストを行
なった。被転写紙は表面のベック平滑度が５秒のギルバ
ードポンド紙を使用した。

印字テストは８０ｄｏｔ／ｗｉｎの２４ドツトのシリア
ルヘッドを使用し、５０文字１秒の速さで印字した。１
回目印字は０．５ｍｊ／ｄａｔで行ない、２回目印字は
復路を使用して０．８ｍｊ／ｄａｔのエネルギーで行な
ったところ１回目も２回目もボンド紙上に欠けやかすれ
のない鮮明な印字が可能であった。

比較例 実施例において、第１熱溶融性形成液と第２熱溶融性形
成液を同一組成のものとした以外は実施例と同様にして
比較用の熱転写記録媒体を作成した。

ついで、このものを用いて実施例１と同様な印字を行っ
たところ、印加エネルギーをどのように調製しても２回
目の印字には欠けやかすれが生じ、判読可能なものを得
ることができなかった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）耐熱支持体上に、少くとも熱溶融して低粘度液体
   となるように調製された熱溶融性層と熱により粘着性を
   示すが溶融して低粘度液体となることのないように調製
   された熱軟化性着色層からなる熱転写性インク層をその
   順に複数組積層した感熱転写記録媒体において、耐熱支
   持体に近い熱溶融性層の溶融粘度が耐熱性支持体より遠
   い熱溶融性層の溶融粘度よりも高いようにして調製した
   ことを特徴とする感熱転写記録媒体。