JP2011131454A - 熱溶融転写画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】粒子を含まない単層の保護層でありながら、切れ性、透明性、密着性、裏移り、光沢性、耐擦過性、耐水性、耐光性をすべて満たすものを提供することである。
【解決手段】本発明の熱溶融転写画像形成方法は、受像シートの受容層に熱溶融転写記録媒体から熱溶融転写インクを熱転写することによって画像を形成して、その上に熱溶融保護層を熱転写で形成する画像形成方法であって、受容層と熱溶融保護層はポリエチレン系樹脂を含むものであり、熱溶融保護層は粒子を含まず少なくともポリエチレン系樹脂とポリエステル樹脂とアクリル樹脂を混合した単層からなり、固形分比で、ポリエチレン系樹脂が１０〜４０重量％、ポリエステル樹脂が４０〜６０重量％、アクリル樹脂が２０〜３０重量％であることを特徴とするものであり、また、画像の保護層表面の光沢度が６０度測定で６０％以上であることを特徴とするものである。
【選択図】なし

Description

本発明は、熱溶融転写方式によってフルカラー画像を形成して、その上に熱溶融保護層を熱転写で形成する画像形成方法に関するものである。

画像を形成する印刷において、様々な印刷方式が開発されている。従来からの熱溶融転写方式や熱昇華転写方式に加えて、レーザー方式やインクジェット方式などでの印刷が可能になっている。これらは、印刷枚数が少ないものに多く利用されている。また、印刷部分の耐久性などを向上させる改良も行われている。

熱溶融転写方式の場合、熱溶融転写記録媒体（インクリボン）に特徴を持たせて、特開２００８−２３８５０１号公報のように、摩擦や引っ掻きに対する耐性に優れたものや、特開２００８−０２３９３３号公報のように、耐溶剤性に優れたものが開発されている。

インクジェット方式の場合、インクジェットインクに特徴を持たせて、特許第４０８２６８１号公報のように、紫外線硬化型のインクを用いて定着性を良好にしたものや、特許第４１２７５３１号公報のように、印刷されるものがプラスチック製であっても印刷する前にコーティングすることで、インクの吸収性、乾燥性、発色性に優れ、耐水性を良好にしたものが発明されている。

これら以外に、印刷した後に印刷部分を保護することで耐久性などを向上させているものもある。透明なフィルムを印刷部分に貼り合わせる、いわゆるラミネート加工があり、昇華転写方式に合わせた特許第２９４４０８３号公報のようなラミネートフィルムも発明されている。ラミネートフィルムでは、特性を持たせやすい反面、厚さが増してしまうという欠点がある。そこで厚さを薄くできるものとして、熱転写可能な保護層（熱溶融転写保護層）が開発されている。加熱ロールやサーマルヘッドなどで熱転写させて、印刷部分に保護層を形成するものである。

特許第３２７５９２２号公報のように、基材フィルム上に第一の透明樹脂層と第二の透明樹脂層とヒートシール層とからなる熱転写性保護層や、特開２００２−２４０４０４号公報のように、アクリル樹脂を主成分とする層とポリエステル樹脂を主成分とする層をこの順に設けた２層構成の積層体である熱転写性保護層などがある。

そこで、我々は単層で耐擦過性、耐溶剤性、リボン形状での保存性などが優れたものを開発した（特願２００９−０３３５７４号公報）。

特開２００８−２３８５０１号公報 特開２００８−０２３９３３号公報 特許第４０８２６８１号公報 特許第４１２７５３１号公報 特許第２９４４０８３号公報 特許第３２７５９２２号公報 特開２００２−２４０４０４号公報 特願２００９−０３３５７４号公報

しかしながらこれらであっても、画像に要求される実用的な性能をすべて満たすものではなかった。ここでの実用的な性能とは、耐擦過性、耐水性、耐光性である。また、画像には光沢があるものが好まれている。画像の性能には一般的に次のような傾向がある。熱昇華転写画像では、耐水性は良いが耐光性が悪く、光沢も難しい。インクジェット画像では、耐水性が悪く、耐光性や光沢が難しい。このように、すべて満たすものではなかった。

熱溶融転写画像だけでは、これらの性能を満たすことはできないが、保護層を形成することで近づけたものである。フルカラー画像の上に保護層を熱転写で形成する場合、保護層が透明であることはもちろんのこと、保護層の熱転写において切れ性が良いことや、密着性が良いことも求められている。

また、熱溶融転写であるため、出来上がった画像シートを重ねておいて置くと、上の画像シートの裏面に引っ付いて（裏移りして）、保護層だけでなく画像も裏移りしないことも必要である。さらに、保護層に粒子を含んでいると、透明性などが劣ったり、粒子を含んでいないと転写における切れ性が悪かったりして、粒子を含まない単層の保護層で良いものが得られていなかった。

本発明が解決しようとする課題は、粒子を含まない単層の保護層でありながら、切れ性、透明性、密着性、裏移り、光沢性、耐擦過性、耐水性、耐光性をすべて満たすものを提供することである。

本発明の熱溶融転写画像形成方法は、受像シートの受容層に熱溶融転写記録媒体から熱溶融転写インクを熱転写することによって画像を形成して、その上に熱溶融保護層を熱転写で形成する画像形成方法であって、受容層と熱溶融保護層はポリエチレン系樹脂を含むものであり、熱溶融保護層は粒子を含まず少なくともポリエチレン系樹脂とポリエステル樹脂とアクリル樹脂を混合した単層からなり、固形分比で、ポリエチレン系樹脂が１０〜４０重量％、ポリエステル樹脂が４０〜６０重量％、アクリル樹脂が２０〜３０重量％であることを特徴とするものであり、また、画像の保護層表面の光沢度が６０度測定で６０％以上であることを特徴とするものである。

本発明により、粒子を含まない単層の保護層でありながら、切れ性、透明性、密着性、裏移り、光沢性、耐擦過性、耐水性、耐光性をすべて満たすものを提供することができるようになった。

受像シートは、画像を形成する基材となるものであり、紙、合成紙、プラスチックフィルムなどから選ぶことができ、これに受容層を形成したものである。この受容層が、ポリエチレン系樹脂を含むものであり、受像シートに形成できるものであればよい。

熱溶融転写記録媒体（インクリボン）は、基材フィルム上に熱溶融転写インク層を形成したものである。特に限定はなく、汎用のものを使用することができる。市販されているものを使用してもよい。

基材フィルムは、一般的な樹脂フィルムであり、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリプロピレン、ポリエチレンなどが挙げられる。熱溶融転写インクは、ワックスと樹脂と顔料からなる汎用のものである。ワックスは、カルナバワックスやパラフィンワックスなどの複数の混合が好ましい。樹脂は、熱転写と画像形成に必要な機能を発揮させられるものがよい。その他、分散剤など添加剤を加えてもよい。

熱溶融保護層は、粒子を含まず少なくともポリエチレン系樹脂とポリエステル樹脂とアクリル樹脂を混合した単層からなる。熱溶融保護層も熱溶融転写記録媒体と同様に、基材フィルム上に熱溶融保護層を形成したものである。

固形分比で、ポリエチレン系樹脂が１０〜４０重量％、ポリエステル樹脂が４０〜６０重量％、アクリル樹脂が２０〜３０重量％であればよい。これらの範囲から、どれかが少なくなったり、多くなったりすると、切れ性が悪くなる傾向があり、ポリエチレン系樹脂とポリエステル樹脂が少なく（アクリル樹脂が多く）なると、密着性や裏移りが悪くなる傾向があり、アクリル樹脂が少なくなると、光沢性や耐擦過性が悪くなる傾向がある。これらは傾向だけで、絶対的ではない。下記の比較例においては、これらの傾向から外れているものもある。

受像シートの受容層に熱溶融転写記録媒体（インクリボン）を接触させて加熱することで熱転写させてフルカラー画像を形成する。インクの色を例えばシアン、マゼンタおよびイエローの少なくとも３色にすることでフルカラー画像となる。その上に熱溶融保護層を熱転写させることで、最終的な画像（画像シート）を形成するものである。

例えば、ひとつの基材フィルム上にシアン、マゼンタおよびイエローの熱溶融転写インク部分をそれぞれ形成して、それを用いて連続して接触させて加熱することで熱転写させてフルカラー画像を形成して、次に、その上に熱溶融保護層を接触させて加熱することで熱転写させて保護層を形成して、最終的な画像（画像シート）を形成する。この場合では、２回の加熱を与えていることになる。

ここで、受像シートの受容層と熱溶融保護層にポリエチレン系樹脂が配合されて、加熱により転写されることにより、密着性を高めているものである。また、熱溶融転写インクの樹脂において、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂を用いると、熱転写と画像形成に必要な機能を発揮させるだけでなく、受容層とインク、インクと保護層との密着も良くなるようであり、より好ましいものである。さらに、少なくとも２回の加熱を与えることにより、より強固に密着させている。

例えば、シアン、マゼンタおよびイエローごとに基材フィルムが異なり、これら３つ別々の熱溶融転写記録媒体（インクリボン）でフルカラー画像を形成して次に保護層を形成する場合では、４回の加熱を与えていることになる。

熱溶融保護層は、粒子を含んでいないが、ポリエチレン系樹脂とポリエステル樹脂とアクリル樹脂を混合して単層にして、熱転写における切れ性を良くした重量％の範囲を見出したものであり、転写後の耐擦過性も良くしたものである。

保護層であるため、インクの厚さよりも大きい必要がある。これにより、転写されたインク全体を覆うことができ、保護することができる。転写する前において、熱溶融保護層の厚さが熱溶融転写記録媒体におけるインク層の厚さよりも２倍以上大きいことが好ましい。これにより、熱転写後においても充分に保護することが可能となる。

画像には光沢があるものが好まれている。そのため、画像の保護層表面の光沢度が６０度測定で６０％以上であることが好ましい。本発明は、熱溶融転写画像であっても保護層を形成することで、この光沢を達成したものである。さらには、画像の保護層表面の光沢度が６０度測定で６８％以上であることが好ましいものである。

受像シートの基材として紙を用いた。受容層として、日本ポリエチレン株式会社製ポリエチレン系樹脂「カーネルＫＣ６５０Ｔ」を用いて、ダイコーターにて乾燥後２０ｇ／ｍ^２になるように塗工し、受像紙に受容層を形成し、受像シートを作製した。

熱溶融転写記録媒体（インクリボン）は、シアン、マゼンタおよびイエロー単色をそれぞれ作製した。基材フィルムとして、ＰＥＴフィルム（厚さ５μｍ）を用いた。これに次のような熱溶融転写インク塗工液をグラビアコーターにて１．５ｇ／ｍ^２になるように塗工し、熱溶融転写記録媒体を作製した。なお、インク厚さは１．５μｍとなった。

熱溶融転写インク塗工液は、ワックスと樹脂と顔料と添加剤を混合したものである。ワックスは、カルナバワックスとパラフィンワックスを１：２に混合したものを６９重量％、樹脂は、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂を１２重量％と芳香族変性テルペン重合樹脂を３重量％、顔料（シアン、マゼンタまたはイエローのどれか１種）を１５重量％、分散剤などの添加剤を１重量％の固形分比になるように混合し、熱溶融転写インク塗工液を作製した。

熱溶融保護層の基材フィルムとして、ＰＥＴフィルム（厚さ１２μｍ）を用いた。これに次のような熱溶融保護層塗工液をリバースロールコーターにて３ｇ／ｍ^２になるように塗工し、熱溶融保護層を作製した。なお、保護層厚さは３μｍとなった。

熱溶融保護層塗工液は、ポリエチレン系樹脂とポリエステル樹脂とアクリル樹脂を溶媒で混合したものである。ポリエチレン系樹脂として住友化学株式会社製ポリエチレン系樹脂「エクセレンＦＸ ＣＸ３５０２」を、ポリエステル樹脂として東洋紡株式会社製ポリエステル樹脂「バイロンＭ８０２」を、アクリル樹脂として三菱レイヨン株式会社製アクリル樹脂「ダイヤナールＢＲ８５」を用いて、溶媒にはメチルエチルケトンとトルエンの１：１混合溶媒を用いて、調整剤などの添加剤と供に混合し、熱溶融保護層塗工液を作製した。

添加剤の重量を除く、表１（実施例１〜５）と表２〜３（比較例１〜１０）に記載しているポリエチレン系樹脂とポリエステル樹脂とアクリル樹脂の固形分比の重量％で、それぞれの熱溶融保護層を作製した。サーマルプリンタにて受像シートの受容層にシアン、マゼンタおよびイエローの３つ別々の熱溶融転写記録媒体（インクリボン）をそれぞれ接触させて加熱することでそれぞれの色を熱転写させてフルカラー画像を形成して、次に熱ローラーにて実施例１〜５と比較例１〜１０の熱溶融保護層それぞれを熱転写させることで、実施例と比較例の画像（画像シート）を形成した。これらは４回の加熱を与えたものである。

これら実施例と比較例に対して下記のような評価を行った。

＜切れ性＞
目視にて、次のように評価した。保護層の端がきれいに切れて転写されている場合は○、保護層の端がきれいに切れておらず、糸を引いたような部分がある場合や転写がうまくできなかった場合は×とした。なお、保護層の転写がうまくできなかったものは、これ以降の評価はしておらず、表には−と記載している。

＜透明性＞
目視にて、次のように評価した。保護層が透明である場合は○、保護層に白濁が見られる場合は×とした。

＜密着性＞
シアン、マゼンタおよびイエローそれぞれを単色ベタ印刷して保護層を熱転写した単色ベタ画像を形成して、カッターで１ｍｍ角の碁盤目１００個を作り、セロハンテープを貼り付け、引き剥がした時に、残った碁盤目の数を測定して、次のように評価した。シアン、マゼンタおよびイエローそれぞれにおいて９０個以上残っている場合は○、シアン、マゼンタおよびイエローどれかにおいて９０個未満しか残っていない場合は×とした。

＜裏移り＞
保護層を形成した画像シートを５ｃｍ×５ｃｍの大きさに裁断して、それを１０枚重ねて荷重（１ｋｇ／ｃｍ^２）をかけて５０℃で２４時間放置後に、次のように評価した。裏移りがない場合は○、裏移りがある場合は×とした。

＜光沢性＞
株式会社堀場製作所製グロスチェッカＩＧ−３３１を用いて、画像シートの保護層表面の６０度光沢度を測定して、次のように評価した。光沢度が６０％以上である場合は○、６０％未満である場合は×とした。なお、実施例１〜５の光沢度はそれぞれ順番に、７２％、６８％、７１％、７３％、６９％であった。

＜耐擦過性＞
安井精機製ラボテスターを用いて、保護層を形成した画像シートにクラフト紙で荷重（１００ｇ／ｃｍ^２）をかけて１００回擦過させた後、保護層の状態を観察して、次のように評価した。保護層が剥がれていない場合は○、保護層が剥がれている場合は×とした。

＜耐水性＞
保護層を形成した画像シートを水中に沈めて（水に浸漬して）２４時間後に、画像と保護層の状態を目視で、また、上記光沢性と同じ方法で光沢度を測定して、次のように評価した。画像と保護層の状態に変化が見られず、浸漬後の光沢度が浸漬前の９０％以上である場合は○、画像と保護層の状態に変化が見られる場合もしくは浸漬後の光沢度が浸漬前の９０％未満である場合は×とした。例えば、浸漬前の光沢度が７０％で浸漬後６２％（８９％）であれば×である。

＜耐光性＞
スガ試験機株式会社製カーボンアーク紫外線照射機を用いて、保護層を形成した画像シートに紫外線を２４時間照射した後に、画像と保護層の状態を目視で、また、上記光沢性と同じ方法で光沢度を測定して、次のように評価した。画像と保護層の状態に変化が見られず、照射後の光沢度が照射前の９０％以上である場合は○、画像と保護層の状態に変化が見られる場合もしくは照射後の光沢度が照射前の９０％未満である場合は×とした。例えば、照射前の光沢度が７０％で照射後６２％（８９％）であれば×である。

表１〜３に評価結果も記載した。これらより、実施例１〜５において、粒子を含まない単層の保護層でありながら、切れ性、透明性、密着性、裏移り、光沢性、耐擦過性、耐水性、耐光性をすべて満たすものとなった。

また、ひとつの基材フィルム上にシアン、マゼンタおよびイエローの熱溶融転写インク部分をそれぞれ形成している汎用の熱溶融転写記録媒体（インクリボン）を用いて、サーマルプリンタにて受像シートの受容層にこれを接触させて加熱することで熱転写させてフルカラー画像を形成して、次に熱ローラーにて実施例１と３と５の熱溶融保護層それぞれを熱転写させることで、実施例６と７と８の画像（画像シート）を形成した。実施例６〜８においては、フルカラー画像の形成の仕方が実施例１と３と５とは異なるものである。実施例６〜８は２回の加熱を与えたものである。

実施例６〜８においても上記の評価を行い、切れ性、透明性、密着性、裏移り、光沢性、耐擦過性、耐水性、耐光性は○であった。なお、実施例６〜８の光沢度はそれぞれ順番に、７２％、７１％、６９％であった。

これらより、実施例６〜８において、粒子を含まない単層の保護層でありながら、切れ性、透明性、密着性、裏移り、光沢性、耐擦過性、耐水性、耐光性をすべて満たすものとなった。

Claims (2)

1. 受像シートの受容層に熱溶融転写記録媒体から熱溶融転写インクを熱転写することによって画像を形成して、その上に熱溶融保護層を熱転写で形成する画像形成方法であって、受容層と熱溶融保護層はポリエチレン系樹脂を含むものであり、熱溶融保護層は粒子を含まず少なくともポリエチレン系樹脂とポリエステル樹脂とアクリル樹脂を混合した単層からなり、固形分比で、ポリエチレン系樹脂が１０〜４０重量％、ポリエステル樹脂が４０〜６０重量％、アクリル樹脂が２０〜３０重量％であることを特徴とする熱溶融転写画像形成方法。
2. 請求項１の方法で形成した画像の保護層表面の光沢度が６０度測定で６０％以上であることを特徴とする熱溶融転写画像形成方法。