JPS59165696A - 感熱多数回転写シ−ト及びその製造方法 - 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〕 本発明はサーマルプリンタ等の熱転写により印字を行う
印字装置に利用される感熱多数回転写シート及びその製
造方法に関するものである。

〔従来技術〕

従来、この種感熱転写シートは着色剤とそのバインダ剤
とからなる熱溶融性インク組成物を基材に塗布しただけ
のものであり、一度印字に使用するとその部分のインク
組成物は記録紙面上に転写されてしまい、同一の転写シ
ートを二度以上印字に使用するのは不可能であった。従
って、かかる転写シートは一度使用した後には使い捨て
とせざるを得ず、極めて不経済なものであった。

かかる不経済性を解消するため最近同一転写シートで多
数回印字可能な転写シートを提供する以下のような試み
がなされている。

（１）例えば印字４！基材上にインク組成物を再塗布す
る方式のものがある。しかし、かかる方式の転写シート
は印字Ｉｉ置或いはリボンカセット内に複雑な機構を内
蔵する必要があり、従って、装置が大がかりとなったり
、コスト高を招来するという欠点があった。

（２）また、溶解性染料と低融点剤よりなるインク組成
物中にカーボンブラック等の凝集性を有する粉末を混在
させ、これを基材に塗布してなる多数回転写シートがあ
る（特開昭５７−１６０６９１号）。しかし、かかる転
写シートではカーボンブラック等の粉末は印字像の形成
には全く寄与しないものであり、溶Ｍ＋！を染ｒ１によ
り印字像を形成するものである。従って、染料により形
成された印字像は退色性が大きいことから考えれば、印
字３− 像の堅牢度に問題を有し、記録保存性に欠けるものであ
る。また、インク組成物の溶剤として有機溶剤を使用し
ており、従って、基材に塗布されたインク組成物から有
機溶剤を除去する際有毒ガスが発生するおそれが多分に
存し、有毒ガスを無毒化する装置等を必要とするので結
果的に転写シートのコスト高を招来するものである。

〈３）更に、基材上において連続した多くの微細孔を有
する耐熱性樹脂層を形成し、その耐熱性樹脂層の微細孔
中に熱溶融性インクを含有せしめた転写シートがある（
特開昭５５−１０５５７９号）。しかし、かかる転写シ
ートでは基材上で多孔性の樹脂層を形成するのに煩雑な
操作を必要とし、更には、多孔樹脂層中に熱溶融性イン
クを効率良く、均一に含浸させるのは困難なものである
。従って、かかる転写シートでは印字像の濃度にむらが
生じてしまい、印字品質は満足のいくものではなかった
。

（４）その伯、樹脂溶液中に熱溶融性インクを分散溶解
したものを基材に塗布ＩＪだ後、溶媒を蒸発４− 除去させて樹脂の微細多孔中に熱溶融性インクを連続的
に含浸せ（）めた転写シートがある（特開昭５４−６８
２５３号）。しかし、この転写シートでは固体状のイン
クを機械的方法により樹脂溶液中に分散せしめているの
で、インク粒子の形状、粒径は不均一なものとなり、こ
のことは印字像の濃度にむらを生じる原因となり印字品
質の低下は避けられないものである。しかもかかる機械
的方法による分散には多大の時間を必要とし、生産効率
は好ましいものとはいえない。

〔発明の目的〕

本発明は前記従来の欠点を改良し、ＩＩ葭が均一な印字
像が１９られるとともに、有毒ガス等が発生することな
く簡単な操作により製造が容易で、コストの低い感熱多
数回転写シート及びその製造方法を提供するにある。

〔実施例の構成〕

以下に本発明の実施例を第１図に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本実施例に係る感熱多数回転写シートの模式断
面図を示すものであり、転写シートはフィルム基材１上
に熱溶融性インク含有層２が塗布されてなる。本実施例
に使用されるフィルム基材１としては、耐熱温度１５０
℃以上のポリエステル、ポリイミド、ポリカーボネート
、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエー
テル−エーテルケトン等からなるフィルムまたはコンデ
ンサ紙、グラシン紙等の紙が挙られ、その厚さは約３〜
２０μの範囲にあるのが望ましい。また、第２図に示す
ようにポリエチレン等の耐熱温度が１５０℃より低いフ
ィルムであってもスティッキングを防止するため熱溶融
性インク含有層２の塗布面と反対面にエポキシ樹脂等か
らなるスティッキング防止層３を形成すれば使用するこ
とができる。本実施例に使用される熱溶融性インク含有
層２は水溶性高分子−水系組成物或いは水分散型樹脂−
水系組成物と、着色剤とその着色剤のバインダとして作
用する低融点剤とを含む熱溶融性インク組成物とを界面
活性剤の存在下に加熱、撹拌して得られた乳化物をその
主成分とするものである。

ここに、水溶性高分子（水分散型樹脂）−水系組成物に
おいて水溶性高分子としてはカルボキシセルロース、メ
チルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロ
−１ジプロピルセルロース、ポリビニルアルコール等が
使用され、水分散型樹脂としては水性ウレタン樹脂、水
性アクリル樹脂、水溶性エポキシ化合物、水溶性ポリエ
ステル等が使用される。また、熱溶融性インク組成物に
おいて着色剤としてはカーボンブラック、レーキレッド
、アルカリブルー紺青等の顔料が適しており、必要なれ
ば顔料だけでは出せない色を出したり色調を調えるため
に他の染料を補助剤的に含有させれば効果的である。低
融点剤としては非水溶性で４０〜１００℃程度の融点を
有するワックス類、例えば、パラフィンワックス、マイ
クロクリスタリンワックス、カルナバワックス、モンタ
ンワックス、蜜ロウ、ポリエチレンワックス、酸化ポリ
エチレンワックス、カスターワックス、牛脂硬化油、カ
ルボワックス、木ロウ、鯨ロウ、ラノリン等が使用され
、また、低融点剤としての融点及び粘性を調整するため
前記ワックスの２以上を混合したものを用いてもよい。

かかる低融点剤は顔料の微粒子を溶解し、各微粒子を集
合させて適当な粒子径を有する熱溶融性インク粒子を形
成させるバインダ作用を有するものである。更に、この
ような着色剤と低融点剤とを混合して熱溶融性インク組
成物を調整する際、低融点剤中への着色剤の分散を促進
するためレシチン等の分散剤を添加してもよい。

このように調整された水溶性高分子（水分散型樹脂）−
水系組成物と熱溶融性インク組成物とを界面活性剤の存
在下に加熱、撹拌して乳化することによりこれら両組酸
物の乳化物が得られる。このとき、界面活性剤は両組酸
物の乳化を促進させるための作用をなし、本実施例では
４０〜１００℃の融点を有するステアリン酸、ステアリ
ン酸モノグリセライド、ソルビタンモノステアレート、
ソルビタンジステアレート等が使用され、また、かかる
界面活性剤は前記熱溶融性インク組成物中にあらかじめ
混入せしめておく。また、乳化時に一／− お【プる加熱温度は少なくとも熱溶融性インク組成物中
に含有される低融点剤の融点以上の温度に設定する。こ
れは乳化を液−液系で行ない、乳化が系全体に均一に行
われるようにするためであり、本実施例では約７０〜８
０℃に設定する。更に、撹拌操作は乳化後における熱溶
融性インクの粒子径を最適な粒子径にし、かつ、系全体
の粒子径の均一化を図るための重要なものであり、本実
施例ではインクの粒子径が０．２〜１５μとなるように
調整される。

ここで再び第１図に基づいて説明する。前記の如くして
得られた乳化物はリバースコータ、ロールコータ−、ド
クタブレード等の塗布装置によりフィルム基材１に塗布
される。このときの塗布厚は厚すぎても蒲すぎても多数
回転写に支障を来し、本実施例では塗布厚を５〜３０μ
にすることにより良好な結果が得られた。なお、第３図
に示すように前記乳化物と親和力を有し、アクリル樹脂
。

塩化ビニル樹脂等からなる下塗り結合層６を設けてもよ
い。フィルム′基材１に塗布された乳化物は８− 乾燥機に入れられ含有された水分が蒸発除去される。こ
のとき乾燥温度は８０〜１２０℃に設定する。これは乳
化物がフィルム基材１上に塗布されたのみでは乳化物中
に含まれる熱溶融性インク粒子４を熱溶融性インク含有
層２中に全体にわたってむらなく均一に分散するのは回
能であることから、塗布の後再度インク粒子４中に含有
された低融点剤の融点以上の温度をかけることによりイ
ンク粒子４の分散状態の均一化を図るとともに、第１図
に示す如くインク含有層２中におけるインク粒子４の連
続相を形成せしめるために行うものである。これにより
本実施例に係る感熱多数回転写シートはフィルム基材１
上において熱溶融性インク粒子４がほぼ同一の粒子径を
もって均一に、かつ、連続的に水溶性高分子（水分散型
樹脂）の固体膜層５中に分散された熱溶融性インク含有
層２を保持してなるものである。

次に、第４図に基づいて本実施例に係る感熱多数回転写
シートの製造方法について説明する。

（１）第１組成物の混練工程 まず、着色剤と低融点剤とを含む熱溶融性インク組成物
（以下、便宜のため第１組成物と称す）と界面活性剤と
を少なくとも低融点剤の融点以上の温度、例えば約７０
℃以上で混線を行う。混練には三本ロールミル、レント
リーミル、サンドミル等のボールミル、レゾルバ等の一
般に使用される混練機を用いる。このとき混練温度を低
融点剤の融点以上に加温するのは低融点剤を液状となし
、着色剤の分散をより均一にする１＝めである。なお、
混練時に低融点剤中への着色剤の分散を促進するため前
記分散剤を混入するのが好ましい。

（２）第１乳化物の生成工程 前記のように混練した第１組成物を前記混練温度に温調
された槽内で撹拌機により撹伴しながら、あらかじめ別
に調整した水溶性高分子（水分散型樹脂）−水系組成物
（以下、便宜のため第２組成物と称す）を少量づつ所定
の量比になるまで滴下添加する。これにより第１組成物
中に第２組成物を分散したいわゆるＷ２Ｏ型の第１乳化
物が得られる。なお、ここで第１組成物を少量づつ滴下
添加するのは、第１組成物中における第２組成物の分散
を均一にするためである。

（３）第１乳化物の転相工程 続いて前記工程により得られた第１乳化物を前記温調槽
内において徐々に温度を下げることにより第２組成物中
に第１組成物を分散させたいわゆるＯ／Ｗ型の第２乳化
物に転相させる。転相温度は（ａ）界面活性剤の種類、
量、（ｂ）分散粒度、（Ｃ）両相の量比等の因子により
決定されるものであるが本実施例の場合、約５０〜６５
℃の範囲内で転相した。また、転相時に徐々に温度を下
げていくのは、急激に温度を下げた場合には相分離を生
じるおそれがあるのでかかるおそれをなくすためである
。

（４）第２乳化物の塗布工程 前記の如くして得られた第２乳化物をゆっくり撹伴しな
がら室温まで温度を下げていくと流動性のあるスラリー
状の第２乳化物が得られる。この状態においては熱溶融
性インク組成物は固体状に戻っており、その粒子が水溶
性高分子（水分散型−ｌ＋− 樹脂）溶液中に分散しているものである。

かかるスラリー状の第２乳化物はフィルム基材１に前記
適宜の塗布装置により塗布される。このときの塗布厚は
次の乾燥工程において溶媒としての水が蒸発除去される
ことを考虞して若干厚めの塗布厚を設定する必要がある
。本実施例では塗布厚を約１００μ程度に設定すること
によりフィルム基材１上に５〜３０μの厚さを有する熱
溶融性インク含有層２が得られた。

（５）乾燥工程 最後に前記工程により得られたフィルム基材１上に第２
乳化物を塗布したものを前記したように８０〜１２０℃
に温度設定された乾燥機に入れ、溶媒として残っている
水を蒸発除去せしめる。かかる乾燥は水の除去に加えて
、前記の如くフィルム基材１上に残存する水溶性高分子
（水分散型樹脂）の固体膜層５中に熱溶融性インク粒子
４を均一に分散するとともにインク粒子４の連続相を形
成するために行われるものである。

以上の工程が終了した後、第１図乃至第３図に１２− 示すような感熱多数回転写シートが得られるものである
。

続いて本実施例の具体的実験例を以下に示す。

火晩胚 表 以上の成分からなる組成物を用いて前記した方法により
感熱多数回転写シートを作成した。かかる転写シートを
使用して後述の如く印字を行ったところ転写シートの同
一箇所において１０回程度までは印字を行ない得ること
が判明し、その印字像濃度も第５回目までは第１回目の
印字像濃度とほとんど変わらず、第６回目以後は少しづ
つ濃度が減少するものの第１０回目においても十分に使
用に耐え得る印字像濃度を有していた。

〔実施例の動作〕

ここで第５図に基づいて本実施例に係る感熱多数回転写
シートを使用して印字を行う場合の印字動作について説
明する。

第５図は印字状態を示す模式断面図であり、前記方法に
より作成された転写シートはサーマルプリンタ等の熱転
写式の印字装置に適用される。同図において、転写シー
トは熱溶融性インク含有層２の塗布されて２．７い而が
かかる印字装置のサーマルヘッド７０発熱素子８に当接
され、インク含有層２が塗布された面には図示しないプ
ラテンに装着された印字用紙９が対向される。サーマル
ヘッド７の発熱素子８が印字情報に従って選択駆動され
ると、その発熱素子８から発せられた熱エネル１５− ギーがフィルム基材１を介してインク含有層２に伝達さ
れる。伝達された熱エネルギーにより発熱素子８が当接
している部分のみのインク粒子４が溶融され、その溶融
されたインクは対向する印字用紙９に被着し、これによ
り所定のドツト１０が形成される。これらのドツト１０
が多数集合されることにより所定の文字、記号等が印字
されるものである。

このとき前記のように転写シートのインク粒子４は水溶
性高分子（水分散型樹脂）の固体膜層５中に均一に分散
され、かつ、連続相を形成した状態で保持されており、
かかる状態においては水溶性高分子（水分散型樹脂）の
固体膜層５は溶融されたインク粒子４が印字用紙９側へ
浸出していく際のバリアーとして作用する。従って、溶
融されたインク粒子４が一回の印字・により一時に浸出
することはなく、かかる固体膜層５のバリアー作用によ
り多数回転写が可能となるものである。なお、インク粒
子４は固体膜層５中で連続相として存在しているのでフ
ィルム基材１側のインク粒子４ま１８− で無駄なく印字に使用される。

以上説明したように、本実施例に係る転写シートでは水
溶性高分子（水分散型樹脂）の固体膜層５は溶融された
インク粒子４の浸出に対してバリアーとしての作用を有
するので、フィルム基材１上のインク粒子４が１回の印
字により抜けてしまうことがなく、従って、同一転写シ
ート粁より多数回の印字を可能にするものである。よっ
て、この転写シートは従来の一回限りの使用しかできな
いものに比べて格段に経済的なものであり、印字装置の
随持費を安くすることができる。

また、この転写シートでは熱溶融性インク含有層２を第
１組成物と第２組成物との乳化により生成しているので
、第１組成物中の熱溶融性インク粒子４の粒子径を全体
にわたり均一にそろえることができ、従って、印字濃度
にむらのない一定の印字品質を有する印字像を得ること
ができる。

更に、溶媒として水を使用し得るので従来のもののよう
に有機溶媒を使用する場合に比べその製造に際して有毒
ガスが発生することがなく、全く１（Ｊ− 無害なものである。従って、有毒ガスを無毒化するため
の装置等を必要とせず、製造に携る作業者は安心してそ
の作業を行い得る。

（発明の効果〕 以上説明した通り本発明は印字濃度が均一で、その製造
に際して有毒ガス等が発生することなく簡単な操作によ
り製造でき、更に、コストの低い感熱多数回転写シート
及びその製造方法を提供し得、その奏する効果は大であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す転写シートの模式断面
図、第２図は伯の実施例を示す転写シートの模式断面図
、第３図は更に他の実施例を示す転写シートの模式断面
図、第４図は製造工程を示すフローチャート、第５図は
転写シートによる印字状態を示す模式断面図である。 図中、１はフィルム基材、２は熱溶融性インク含有層、
４はインク粒子、５は水溶性高分子（水分散型樹脂）の
固体膜層である。 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水溶性高分子−水系組成物或いは水分散型樹脂−水
   系組成物と、 着色剤どその着色剤のバインダとして作用する低融点剤
   とを含む熱溶融性インク組成物とを界面活性剤の存在下
   に加熱、撹拌して乳化し、その乳化物をフィルム基材に
   塗布、乾燥することにより前記水溶性高分子或いは水分
   散型樹脂の固体膜層中に前記インク組成物を分散せしめ
   たことを特徴とする感熱多数回転写シート。 ２、春色剤とその着色剤のバインダとして作用する低融
   点剤とを含む熱溶融性インク組成物である第１組成物を
   混練する工程と、 前記第１組成物を加熱撹拌しつつ界面活性剤とともに水
   溶性高分子−水系組成物或いは水分散型樹脂−水系組成
   物である第２組成物を添加することにより第１組成物中
   に第２ＩＩ成物を分散させた第１乳化物を得る工程と、 前記第１乳化物を冷却することにより第２組成物中に第
   １組成物を分散させた第２乳化物に転相させる工程と、 前記第２乳化物をフィルム基材に塗布した後、乾燥する
   工程とよりなることを特徴とする感熱多数回転写シート
   の製造方法。