JPH04101890A - 熱転写プリンター用インクシートの製造方法 - 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〕 本発明は熱転写プリンター用インクシートの製造方法に
関し、詳しくは中間層を塗布したシート状基村上に設け
たインク層中のワックス類の分散方法に係わり、インク
層塗料中でのワックス類が均一に分散でき、その結果イ
ンク層塗料が低粘度化し流動性が改善され、均一に調製
することが可能となり、得られたインク層は均一となり
、したがって転写された画像がシャープで、高解像度の
文字や画像を均一に印字可能な、熱転写方式の漢字プリ
ンター、カラープリンター等で多数回印字に利用できる
と共に濃度階調印画性の優れたインクシートを製造する
方法に関するものである。

〔従来技術および解決しようとする問題点〕最近カラー
プリンターのニーズが高まり、その開発並びに商品化が
進んでいる。特に溶融・昇華型熱転写方式のフルカラー
プリンターは、鮮明なカラー画像を比較的コンパクトな
装置でプリント可能なため注目されている。

カラー複写機、ワープロ、ファクシミリ等で使用されて
いる溶融型熱転写方式のプリンターはフィルム、薄紙等
の基材と熱溶融性インク層とからなる熱転写インクシー
トを使用する。この熱転写インクシートと受容紙を重ね
合わせ、電気信号に応じサーマルヘッドから熱を加える
ことにより、受容紙に熱溶融性インク層からインクを転
写し、受容紙上に白黒或いはカラー画像を形成する。

この記録方式によれば、インク中の着色材の主成分とし
て顔料を用いることができるため、ロイコ染料をもちい
る従来の感熱紙と異なり印字の長期保存が可能となる。

かかる熱転写プリンターは印字する受容紙を選ばない特
徴があるが、溶融型熱転写方式はドツト１個当り、イン
クの有無により２値の濃度を表現し、写真などの中間濃
度のあるフルカラー画像では、デイザ法などの複数のド
ツトを組み合わせて濃度階調を得る信号処理方法により
中間調画像を形成するため、解像度が低下し画像の品位
が損なわれる欠点がある。

又、昇華型熱転写方式のプリンターはフィルム、薄紙等
の基材と昇華性染料層とからなる昇華転写インクシート
を使用する。この昇華型熱転写インクシートとポリエス
テル樹脂などの染着性樹脂で表面処理した受容紙とを重
ね合わせ、溶融型熱転写方式と同様に印字する。

得られた画像はサーマルヘッドから加えられるエネルギ
ーを、連続的に制御することで昇華染料の転写量を分子
レベルで変化させ、写真と同様に高品位な連続的に濃度
の変化したフルカラー画像を得ることが出来る。

しかしながら昇華転写方式では、ポリエステル樹脂など
の染着性樹脂を表面処理した特殊な受容紙が必要であり
、色剤が昇華性染料である為、得られた画像が光、熱に
より変色、退色するといった欠点がある。

これらの欠点を補うべく、溶融濃度階調型熱転写方式が
開発されている。この方式はカーボンブラック、炭酸カ
ルシウム等の顔料による石垣構造、樹脂マトリックスな
どからなる微細多孔質網状構造中に、堅牢度の高い染料
を溶解し熱溶融インクを含有しているインクシートに、
昇華転写方式と同様に画像信号に対応した熱エネルギー
をサーマルヘッドから加えることによって、微細多孔質
から転写する溶融インクの量を熱量に応じて連続的に制
御することで、転写される画像の濃度を連続的に変える
ことが可能である。

従って、昇華型熱転写記録方式と同様に１ドツトごとに
連続階調が得られるため、画像の解像度が低下すること
がなく、高解像性の高級印刷並のフルカラー画像が得ら
れる。

このような溶融濃度階調型熱転写方式インクシートを得
る技術として、例えば特開昭６０−５４８９４号公報が
知られている。本方式による印字は染料と脂肪酸アミド
などのビヒクルを含むインクが転写されるため、上質紙
にも印字が可能であり、かつ堅牢度が高い染料を使用す
ることで画像の保存性が良好になる。

しかしながら、溶融濃度階調型熱転写方式インクシート
の脂肪酸アミド、ワックス類、充填材、染料を主成分と
するインク層に使用されるワックス類は、化学的に安定
で水や一般の溶剤に不溶でありかつ柔らかなため、均一
な分散が困難である。

したがって均一で低粘度のインク塗料を調製することが
難しく、転写が不均一で、最高転写濃度が２値の熱転写
画像や一般の印刷物と比較して不十分であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、従来技術の欠点を解消する為、インクシート
のインク層に使用されるワックス類を溶剤中で特定の材
料によって分散することにより、粘度が低く、塗工に良
好なインク層塗料を調製し、その結果分散の時間及びエ
ネルギーが大幅に削減でき、かつ画像の転写濃度の向上
、転写画像の均一性を改善した溶融濃度階調型熱転写イ
ンクシートを製造する方法を提供することを目的として
いる。

〔問題を解決するための手段〕

本発明者らは叙上の欠点を改良すべく鋭意研究を重ねた
結果、シート状支持体上に中間層を介して脂肪酸アミド
、ワックス類、充填材、染料を主成分とするインク層を
設けた熱転写プリンター用インクシートの製造方法にお
いて、前記インク層のワックス類を、ラノリン脂肪酸工
ステルで分散することを特徴とする熱転写プリンター用
インクシートの製造方法である。

本発明のインク層中に含まれるワックス類を、インク塗
料中で分散しているラノリン脂肪酸エステルは、羊毛か
ら取れるウールグリースを精製することにより得られる
炭素数９から３４の脂肪酸からなる脂肪酸のうち、炭素
数２０以上の脂肪酸を多く含有する硬質部ラノリン脂肪
酸を、多価アルコール、例えばペンタエリスリトールと
反応させたエステルである。

本発明のシート状支持体としては、ポリエステル、ポリ
カーボネート、ドリアセチルセルロース、ナイロン、ポ
リイミドなどの厚さ３〜３０μｍのフィルムまたはコン
デンサー紙、薄葉紙、電気絶縁紙、硫酸紙等の厚さ７〜
３０μｍの紙を用いるのが好ましい。シート状支持体で
あるフィルムの厚さが３μｍ又は紙の厚さが７μｍより
薄いと強度が不足し実用性が問題となる。

またフィルムの厚さ又は紙の厚さが３０μｍより厚いと
感度が低下し転写するのに大きなエネルギーが必要とな
り好ましくない。

シート状支持体のフィルムにおいては、インク層と反対
側のサーマルヘッドが直接接触する面は、短時間である
がフィルムの融点以上に加熱されるため、サーマルヘッ
ドとフィルムが熱融着するいわゆるスティックという現
象が起きる。この現象を回避するためにフィルムの上に
耐熱保護層を設ける。耐熱保護層はシリコンなど耐熱性
の高い材料を１μｍ程度塗布すればよい。

本発明の中間層として用いるポリエステル樹脂としては
、少なくとも１種類のジオール成分と、少なくとも１種
類のジカルボン酸成分との重縮合生成物であり、ガラス
転移温度５０℃以下で結晶性の低い、又は無定形の、汎
用の有機溶剤例えばトルエン、ベンゼン、キシレン、メ
タノール、エタノール、アセトン、ＭＥＫ、酢酸エチル
、ＴＨＦなどに可溶で、接着性の優れた線状飽和ポリエ
ステル樹脂が好ましい。

このようなポリエステル樹脂を構成するジオール成分と
して、例えば芳香族ジオールであるビスフェノールＡの
エチレンオキサイド付加物、又芳香族ジオール以外の脂
肪族系グリコールではプロピレングリコール、１，３−
プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−
ベンタンジオール、１．６−ヘキサンジオール、ジエチ
レングリコール、ジプロピレングリコール、及び１．４
−シクロヘキサンジメタツールのような脂環族グリコー
ルを使用することもできる。

ジカルボン酸成分として芳香族ジカルボン酸であるテレ
フタル酸、オルソフタル酸、２．６ナフタレンジカルボ
ン酸、又芳香族ジカルボン酸以外のジカルボン酸として
は、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸
、ドデカンジオン酸、ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン
酸、及び１．４−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環
式ジカルボン酸等を用いても良い。

中間層にガラス転移温度５０℃以上であるポリエステル
樹脂を用いると、インク層とインクシート基材との接着
性が不十分となり、転写時にインク層の剥離を起こす。

中間層の厚さは、１〜１０μｍの範囲が好ましい。厚さ
が１μｍより少ないと基材とインク層を接着する効果が
弱くなり、インク層の剥離を起こす。また１０μｍより
厚いと、熱効率が低下し、低感度となるほか、階調性の
低下、ブロッキングを起こすばかりか不経済である。

本発明のインク層は、ワックス、脂肪酸アミド、染料、
充填材を主成分としている。他の配合成分として、分散
剤など必要に応じ、所要量添加することができる。

上記ワックスは、例えばパラフィンワックス、マイクロ
クリスタンワックス、エステルワックス、カルナバワッ
クス、フィッシャートロプシュワックスなどを使用する
ことが出来る。

インクシートをロール状で保存する場合、ブロッキング
をおこさない為には、融点は４０℃以上のワックスを用
いる必要があり、又転移に影響しない流動性を保つため
には融点は２００℃以下であるのが望ましい。

本発明の脂肪酸アミドは染料を溶解するための成分であ
り、同時に加熱による流動性を損なうものであってはな
らない。脂肪酸Ｔミドとして、エルカ酸アミド、オレイ
ン酸アミド、ステアリン酸アミド類が挙げられる。

本発明に使用する着色材としては、例えばメタノール、
エタノール、アセトン、ＭＥＫ、）ルエン、酢酸エチル
などへの溶解性が高く、堅牢度の高い有機錯塩型の染料
、油溶性染料、分散染料等が挙げられる。

本発明の充填材としては、従来のモノクロ溶融型熱転写
インクやカーボン複写紙の分野で多用されている各種カ
ーボンブラックや、炭酸カルシウム、シリカ、クレーな
ど一般に使用されている顔料が使用可能である。

本発明のインク層塗料の脂肪酸アミド、ワックス類、充
填材、染料は、アセトン、ＭＥＫなどの溶媒中でペイン
トシェーカーを使用して分散すると、脂肪酸アミドと染
料は容易に溶解し、又充填材も簡単に分散できる。しか
しワックス類は単独での分散が極めて困難であった。

本発明者らは鋭意研究を行なった結果、ワックス類の分
散に、少量のラノリン脂肪酸エステルを分散剤として使
用することで低粘度のワックス分散液を調製し、インク
層中の他の成分の溶解及び分散液と混ぜ合わせることで
、均一で低粘度のインク層塗料を作り出すに至った。

ワックス類に対するラノリン脂肪酸エステルの配合比率
は、０．１〜５重量％が好ましい。

０．１重量％未満では分散効果が不十分であり、５重量
％以上では効果が飽和するばかりか、ラノリン脂肪酸エ
ステルの溶融状態における粘度がワックス類に比較して
高い性質が発現され、転写濃度の低下などを招く。

溶解及び分散はペイントコンディショナーだけに限られ
たものでなく、製造するインク層や使用できる分散設備
の関係で、適宜ボールミル、サンドミル、バスケットミ
ル、デイスパー等−般の分散装置で均一な分散が可能で
ある。

本発明では分散が良好に行なえるようになったため、二
次的効果として従来技術に比較して、分散時間の大幅な
短縮及びエネルギーの節減が可能となった。

インク層は厚いほど転写するインク層が多くなり転写濃
度は高くなるが、反面インクシートの温度が上がりにく
くなるため、低濃度の転写が難しく濃度階調再現性が不
十分となり、かつインク層の剥離が起きやすくなるなど
欠点がある。

またインク層が薄いと階調性は良くなるが、転写するイ
ンク層が少なくなるため、転写濃度が低くなるという欠
点がある。本発明においては、上記インク層の厚さは５
〜１５μｍが好ましい。

本発明の印字評価で使用した受容紙は、合成紙の上に顔
料と接着剤を主成分とする、インク受容層を設けた顔料
コート合成紙である。

インク受容層は、一般のコート紙に用いられるシリカ、
軽質或いは重質炭酸カルシウム、クレー、珪酸カルシウ
ム、アルミナ、二酸化チタンなどの顔料を１種類或いは
複数種類使用し、ＰＶＡ、デンプン、カゼインなどの水
溶性接着剤及びアクリル−スチレン共重合体、スチレン
ブタジェン共重合体などのエマルジョンを１種類或いは
複数種類使用して構成されている。

インク受容層の塗工量は５〜４０ｇ／ｍ２が好ましい。

塗工量が５ｇ／ｍ２より少ないとインク吸収性が劣り、
転写濃度の低下、画像の定着性が不十分となる。また塗
工量が４０ｇ／ｍ２より多いとインク受容層のヒビ割れ
や、接着強度の低下によるインク受容層の剥離が発生し
やすくなるばかりか、不経済である。

このようなインク受容層を設けた受容紙としては例えば
、ＰＦＫ、ＰＦＩ　　（玉子油化合成紙製）などの市販
の顔料コート合成紙が使用できる。

〔実施例〕

以下実施例によって本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ 片面に耐熱層を設けた６μｍのポリエステルフィルムの
反対面に、下記中間層塗料をバーで３μｍ塗工した。

く中間層〉 バイロン３０ＳＳ（東洋紡製：Ｔｇ＝６℃、分子量＝２
００００〜２５０００、濃度１５％、ＭＥＫ／）ルエン
＝２／８） 中間層塗工後溶剤を乾燥しその上に、ペイントコンディ
ショナーで３０分間分散した塗料１を、バーで７μｍ塗
工した。

〈塗料１：インク層の組成〉 塗料Ａ。

アセトン ５部 塗料Ｂ。

カーボンブラック カヤセットＢＬ＾ＣＫ　　１４９−に４０（日本化梨型
）　　　　　　１　部−で別々に３０分間分散し、混合
してインク層塗料とした。

塗工したインクシートは、１００℃、５分間乾燥した。

上記インクシートは、コート合成紙（ＰＦＫ９０；玉子
油化合成紙製）に、熱転写試験機を用いて印字した。印
字条件は、電圧８．５Ｖ、パルス幅１ミリ秒ステップで
１〜２０ミリ秒間とした。

評価結果を表１に示す。

最高濃度は８．５Ｖ、２０ミリ秒で印字された部分をマ
クベス濃度計で測定した。

階調性及びインク層の剥離の状態は目視で評価した。

実施例２ 実施例１と同一の方法で熱転写インクシートを得た。但
し塗料へのラノリン脂肪酸エステルとして 表１　熱転写プリンター用インクシート評価 を用いた。

比較例１ 実施例１と同一の方法で熱転写インクシートを得た。但
し塗料へのラノリン脂肪酸エステルの代わりに を用いた。

比較例２ 実施例１と同一の方法で熱転写インクシートを得た。但
し塗料へのラノリン脂肪酸エステルを使用せず、パラフ
ィン１３５をアセトンのみで分散したものを用いた。

〔発明の効果〕

本発明は画像保存性、画像解像度、濃度階調性が良好で
、かつ従来法の欠点である画像均一性、低い転写濃度を
改善した、優れた画質の熱転写プリントを可能とする溶
融濃度階調熱転写インクシートの製造方法に関するもの
であり、産業界に寄与するところが大である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シート状支持体上に中間層を介して脂肪酸アミド、ワッ
   クス類、充填材、染料を主成分とするインク層を設けた
   熱転写プリンター用インクシートの製造方法において、
   前記インク層のワックス類を、ラノリン脂肪酸エステル
   で分散することを特徴とする熱転写プリンター用インク
   シートの製造方法。