JP2559694B2 - 感熱転写シ−ト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は感熱転写シートの改良に関し、詳しくは熱溶
融性インキによる地汚れを防止し、さらに表面平滑度の
低い被転写紙に対しても高品質の印字を与えることので
きる感熱転写シートに関する。

〔従来の技術〕

コンピュータやワードプロセッサの出力プリントを感
熱転写方式によって印字する場合、ベースフィルムの一
方の面に熱溶融性インキ層を設けた感熱転写シートと、
サーマルヘッドを使用する。従来の感熱転写シートは、
ベースフィルムとして厚さ10〜20μｍのコンデンサ紙や
パラフィン紙のような紙か、または厚さ３〜20μｍのポ
リエステルやセロファンのようなプラスチックのフィル
ムを用い、ワックスに顔料を混合した熱溶融性インキ層
をコーティングにより設けて製造したものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の感熱転写シートを用いて被転写紙に出力プリン
トすると、熱溶融して軟化したインキが被転写紙面に直
接に接触し、しかも被転写紙および転写シートが高速に
移動するので、地汚れが発生することが多かった。

また、感熱転写方式は、普通紙に印字できるとはいう
ものの、あらゆる普通紙に鮮明な印字ができるわけでは
ない。被転写紙の平滑性をベック平滑度であらわしたと
きに、100秒以上の値を示すカレンダー処理をした上質
紙やコート紙類であれば最高の印字ができ、50秒程度の
上質紙でも充分な印字品質が得られる。しかし50秒に達
しない平滑度の低い被転写紙を用いると、印字の鮮明さ
が落ちる。これは、表面の凸凹が激しい紙においては、
サーマルヘッドの押しつけ圧ではインキと紙とが完全に
接触することができず、接触しない部分は転写不良とな
るからである。

また、感熱転写方式はインパクト方式にくらべて印字
速度が遅いのが難点であり、改善が望まれている。印字
の高速化のためには、サーマルヘッドに与える熱エネル
ギーのレベルを高くしなければならず、これは一方で印
字のニジミを招くおそれがあり、上述の地汚れを更に酷
くする。

本発明は上述の事情を背景してなされたものであり、
その目的はたとえ高速の感熱転写をしても地汚れが発生
せずしかも表面平滑度の低い被転写紙に対しても鮮明な
印字を与えることのできる感熱転写シートを提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

発明者は種々の構成からなる感熱転写シートを試作・
試験した結果、被転写紙に接する面に特定の材料からな
る表面層を設ければ本発明の目的達成に有効であること
を見い出した。

すなわち本発明の感熱転写シートは、ベースフィルム
の一方の面に、熱溶融性インキ層と転写時に被転写紙の
印字部を目止めする表面層との２層からなる転写膜が形
成された感熱転写シートであって、前記表面層が樹脂お
よび着色剤からなることを特徴とするものである。

本発明の一態様として前記表面層に体質顔料および／
またはワックスをさらに含めることができる。

本発明の態様において、前記ワックスとして、マイク
ロクリスタリンワックス、カルナバワックス、パラフィ
ンワックス、フィッシャートロプシュワックス、低分子
量ポリエチレン、木ロウ、蜜ロウ、鯨ロウ、イボタロ
ウ、羊毛ロウ、セラックワックス、キャンデリラワック
ス、モンタンワックス、ペトロラタム、一部変性ワック
ス、脂肪酸エステル、またはアミドを用いることができ
る。

本発明の一態様において、体質顔料として、シリカ、
タルク、炭酸カルシウム、沈降性硫酸バリウム、アルミ
ナ、チタンホワイト、クレー、炭酸マグネシウム、およ
び酸化スズから選ばれたものを用いることができる。

本発明の一の態様として、ベースフィルムとしてプラ
スチックフィルムを用い、サーマルヘッドに接する表面
にスティッキング防止層を設けてもよい。

本発明の一の態様として、ベースフィルムと熱溶融性
インク層との間にマット層を設けたもの、もしくは転写
膜側の面をマット加工したものとすることができる。

ベースフィルム 本発明で用いられるベースフィルムとしては、従来の
ベースフィルムがそのまま用いることができるととも
に、その他のものも使用することができ、とくに制限さ
れない。そのフィルムの種類として、例えばポリエステ
ル、ポリプロピレン、セロハン、ポリカーボネート、酢
酸セルロース、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリス
チレン、ナイロン、ポリイミド、ポリ塩化ビニリデン、
ポリビニルアルコール、フッ素樹脂、塩酸ゴム、アイオ
ノマーなどのプラスチック、コンデンサー紙、パラフィ
ン紙などの紙類、不織布などあり、またこれらを複合し
たフィルムであってもよい。

このベースフィルムの厚さは、その強度および熱伝導
性が適切になるように材料に応じて適宜変更することが
できるが、その厚さは、例えば、３〜25μｍである。

熱溶融性インキ層 本発明で用いられる熱溶融性インキは、着色剤とビヒ
クルとから成り、さらに必要に応じて種々の添加剤を加
えたものでもよい。

この着色剤としては、有機または無機の顔料もしくは
染料のうち、記録材料として良好な特性を有するもの、
たとえば十分な着色濃度を有し、光、熱、湿度などによ
って変退色しないものが好ましい。

また、非加熱時には無色であるが加熱時に発色するも
のや、被転写体に塗布されているものと接触することに
より発色するような物質でもよい。シアン、マゼンタ、
イエロー、ブラックを形成する着色剤のほかに、他の種
々の色の着色剤をも用いることができる。すなわち、熱
溶融性インキは、着色剤として、カーボンブラックまた
は各種の染料、顔料を、インキに与えようとする色に応
じて選んで添加する。

このビヒクルとしては、ワックス、乾性油、樹脂、鉱
油、セルロースおよびゴムの誘導体など、およびこれら
の混合物が用いられる。

ここで、ワックスの代表例としては、マイクロクリス
タリンワックス、カルナバワックス、パラフィンワック
スなどがある。さらにフィッシャートロプシュワック
ス、各種低分子量ポリエチレンおよび一部の変性ワック
ス、脂肪酸エステルおよびアミド、木ロウ、ミツロウ、
鯨ロウ、イボタロウ、羊毛ロウ、セラックワックス、キ
ャンデリラワックス、ペトロラタムまたはなど、種々の
ワックスが用いられる。

ここで、樹脂としては、たとえばエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体（EVA）、エチレン−アクリル酸エチル共重
合体（EEA）、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロ
ピレン、ポリブデン、石油樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリ
ビニルアルコール、塩化ビニリデン樹脂、メタクリル樹
脂、ポリアミド、ポリカーボネート、フッ素樹脂、ポリ
ビニルフォルマール、ポリビニルブチラール、アセチル
セルロース、ニトロセルロース、ポリ酢酸ビニル、ポリ
イソブチレン、エチルセルロースまたはポリアセタール
などが用いられる。

ここで、インキ層に良好な熱伝導性および溶融転写性
を与えるために、熱伝導性物質をインキに配合すること
ができる。この物質としては、カーボンブラックなどの
炭素質物質、アルミニウム、銅、酸化スズ、二酸化モリ
ブデンなどがある。

ベースフィルム上へ直接もしくは間接の熱溶融性イン
キ層のコートは、ホットメルトコートのほか、ホットラ
ッカーコート、グラビアコート、グラビアリバースコー
ト、ロールコートそのほか多くの手段で実施できる。厚
さは、必要な印字の濃度と熱感度との調和がとれるよう
に決定すべきであって、0.1〜30μｍの範囲、好ましく
は１〜20μｍの範囲内にある。

表面層 本発明において表面層は、転写膜の一部をなし、被転
写紙に接する側の表面を形成して転写時に被転写紙の印
字部を目止めし、また地汚れ防止をする働きを有する。

本発明において表面層は樹脂および着色剤からなり、
必要に応じて体質顔料および／またはワックス、その他
任意の添加剤を加えたものであってもよい。

本発明において用いられるこの樹脂には、ポリエチレ
ン、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレ
ン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（EVA）、エチレン
−アクリル酸エチル共重合体（EEA）、アイオノマー、
ポリプロピレン、ポリスチレン、スチレン−アクリロニ
トリル共重合体（AS樹脂）、ABS樹脂、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル−アクリロニトリ
ル共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合
体、塩酢ビ、塩ビ／プロピオン酸ビニル共重合体、ポリ
酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタ
ール、ポリブテン樹脂、アクリル樹脂、イソブチレン／
無水マレイン酸共重合体、フッ素樹脂、ポリアミド樹
脂、ニトリルゴム、アクリルゴム、ポリイソブチレン樹
脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリ
アルキレンオキシド、飽和ポリエステル樹脂、ケイ素樹
脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フラン
樹脂、アルキッド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジア
リルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹
脂、変性ロジン、ロジン、水添ロジン、ロジンエステル
系樹脂、マレイン酸樹脂、ケトン樹脂、キシレン樹脂、
ビニルトルエンブタジエン樹脂、ポリカプロラクトン樹
脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール樹
脂、ビニルトルエンアクリレート樹脂、テルペン系樹
脂、脂肪族系、芳香族系、共重合系または脂環族系石油
樹脂、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース
およびニトロセルロースなどのセルロース誘導体、およ
びこれらの共重合体、ブレンドポリマーなどがある。

このワックスの代表例はマイクロクリスタリンワック
ス、カルナバワックス、パラフィンワックスなどがあ
る。さらに、フィッシャートロプシュワックス、各種低
分子量ポリエチレン、一部変性ワックス、脂肪酸エステ
ル、アミド、木ロウ、ミツロウ、鯨ロウ、イボタロウ、
羊毛ロウ、セラックワックス、キャンデリラワックス、
ペトロラタムなど、種々のワックスも用いることができ
る。

表面層には、適量の体質顔料を加えることが推奨され
る。それにより、印字のにじみや尾引きが防止できるか
らである。

体質顔料の粒径は、あまり大きい粒子は不適当であ
る。体質顔料として適切なものは、シリカ、タルク、炭
酸カルシウム、沈降性硫酸バリウム、アルミナ、チタン
ホワイト、クレー、炭酸マグネシウム、または酸化スズ
などの無機充填剤である。

体質顔料の配合量は、少量では効果が乏しく、一方、
多量では分散性を下げてインキの調整が困難になった
り、コーティングしたものがベースフィルムから脱落し
やすくなったりするので、0.1〜60重量％の範囲で加え
るのがよい。

本発明においては、表面層中に着色剤が含有されてい
る。このように、着色剤を含有させることによって、イ
ンキ層の着色剤と重なって十分な濃度の記録を与えるこ
とができる。

表面層のコートもまた、種々の技術によって行なえ
る。この層の厚さは、0.1〜30μｍ程度であることが適
当である。

スティッキング防止層 ベースフィルムに熱に弱い材料を用いる場合、サーマ
ルヘッドに接する側の表面に、サーマルヘッドへのステ
ィッキングを防止する層を設けることが好ましい。ステ
ィッキング防止層は、耐熱性のある樹脂と、熱離型剤ま
たは滑剤のはたらきをする物質とを基本的な構成成分と
する。耐熱性のある樹脂としては、ガラス転移点が60℃
以上の合成樹脂、またはOH基またはCOOH基を有する熱可
塑性樹脂にアミノ基を２個以上有する化合物またはジイ
ソシアネートもしくはトリイソシアネートを加えて若干
の架橋硬化を起させたものが好適である。熱離型剤また
は滑剤は、ワックス類や高級脂肪酸のアミド、エステル
および塩のような、加熱により溶融してその作用をする
ものと、フッ素樹脂や無機物質の粉末のように、固体の
ままで役立つものとがある。

このようなスティッキング防止層を設けることによっ
て、熱に弱いプラスチックフィルムを基材とした感熱転
写シートにおいてもスティッキングの起こることなく熱
印字が可能であって、プラスチックフィルムの持つ、切
れにくさ、加工のしやすさ等のメリットか活かせる。

マット層・マット加工 感熱転写は一般に印字に光沢があり、美麗である反
面、文書が読みにくくなることもあるので、ツヤ消し印
字が望ましいことがある。そのような場合は、たとえば
出願人の提案した（特願昭58−208306号）ように、ベー
スフィルム上に無機顔料たとえばシリカ、炭酸カルシウ
ムなどを適宜の溶剤に分散されたものをコーティングし
てマット層を設けた上に、熱溶融性インキをコーティン
グして感熱転写シートを構成するとよい。あるいは、ベ
ースフィルム自体をマット加工して使用してもよい（や
はり出願人の提案にかかる特願昭58−208307号の技
術）。

本発明をカラー印字用の感熱転写シートに適用できる
ことはいうまでもないから、多色の感熱転写シートもま
た本発明の範囲に含まれる。

〔作用および発明の効果〕

本発明の熱転写シートにおいて、表面層が樹脂からな
る。このシートが本発明の目的達成に有効であるメカニ
ズムは理論的には明らかではないが、次のように考えら
れる。すなわち、熱溶融性インキ層の上にある表面層
は、サーマルヘッドにより加熱されて被転写紙の上にイ
ンキ層とともに移行する。その際、樹脂の表面層はイン
キ層と紙面とが直接に接触するのを妨げて地汚れを防止
するものと思われる。また、被転写紙に移行した表面層
は、被転写紙の表面の凸凹を埋めて、平滑性を高めるの
で、平滑度の低い被転写紙を用いた場合であっても、あ
らかじめ目止め処理を施して平滑にしてあった紙に転写
するときと同様な、高品質の印字が実現する。

すなわち、本発明によって次の効果を得ることができ
る。

（ａ） 低速はいうに及ばず、高速の感熱転写印字であ
っても、被転写紙に地汚れを防止することができる。

（ｂ） 高速の感熱転写でありかつ被転写紙が表面平滑
度の低いラフ紙であるという苛酷な条件であっても高品
質の印字を行なうことができる。

（ｃ） 表面層に着色剤を添加して表面層を着色してい
るので、熱溶融性インキの着色剤と重なってインキの色
彩を補う効果を得ることができる。

〔実施例〕

本発明を、以下の例によって具体的に説明する。

実施例１ 厚さ3.5μｍのポリエチレンテレフタレートのフィル
ムをベースフィルムとし、その一方の面に、下記の組成
（「部」は重量部、以下同じ）の熱溶融性インキおよび
表面層材料とを調製し、それぞれ付記した手段により塗
布した。

熱溶融性インキ層 カーボンブラック「ダイヤブラックＧ」（三菱化成）15
部 エチレン／酢ビ共重合体「EVAフレックス310」（三井ポ
リケミカル） 8部 パラフィンワックス「パラフィン150゜F」（日本精蝋）
50部 カルナバワックス 25部 アトライターを用いて、120℃で６時間混練したもの
を、120℃ホットメルトロールコート法により4g/m²（乾
燥状態）の割合で塗布。

表面層 アクリル樹脂（アクリナール57−86」（東栄化成）10部 塩ビ酢ビ共重合体「デンカラック61」（カネガフチ）10
部 シリカ「エロジールOK412」（日本アエロジル） 2部 エチレングリコール 10部 トルエン 100部 酢酸エチル 80部 カーボンブラック「ダイヤブラックＧ」（三菱化成） 2
部 グラビアコート法によって1g/m²（乾燥状態）の割合
で塗布。

インキ層と表面層との厚さがそれぞれ４μｍと１μｍ
のこの例の転写シートは、高濃度でも地汚れも少なく良
好な転写性能を示した。

実施例２ 実施例１と同様のベースフィルムを用いて、下記の組
成の二層を塗布した。

熱溶融性インキ層 実施例１と同じ。

表面層 （ｉ） パラフィンワックス「HNP−３」（日本精ろ
う） 10 部 （ii） EEA「MB−830」（日本コニカ） 4 部 （iii） シリカ「エロジールOK412」（日本アエロジ
ル） 1 部 （iv） カーボンブラック「シーストSO」（東海電極）
1.5部 （ｖ） キシロール 30 部（注） 調整法：（ii）と（ｖ）とを撹拌溶解しワニスを作る。
このワニスと（iii）と（iv）とを混合して、アトライ
ターで６時間分散する。次いでアトライターを60゜〜70
℃に加熱し、予め加熱溶解した（ｉ）を混合し、１時間
分散して塗工液を調製する。

塗布法:60℃でグラビアコート法により0.5g/m²（乾燥状
態）の割合で塗布する。

インキ層と表面層との厚さがそれぞれ４μｍと0.5μ
ｍのこの例の転写シートも、実施例１と同様に、高濃度
でも地汚れも少なく良好な転写性能を示した。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−115488（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−224392（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−101083（ＪＰ，Ａ)

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベースフィルムの一方の面に、熱溶融性イ
   ンキ層と転写時に被転写紙の印字部を目止めする表面層
   との２層からなる転写膜が形成された感熱転写シートで
   あって、前記表面層が樹脂およびカーボンブラックから
   なる着色剤および体質顔料を含有してなることを特徴と
   する感熱転写シート。
2. 【請求項２】前記表面層がさらにワックスを含有する、
   特許請求の範囲第１項記載の感熱転写シート。
3. 【請求項３】前記ワックスが、マイクロクリスタリンワ
   ックス、カルナバワックス、パラフィンワックス、フィ
   ッシャートロプシュワックス、低分子量ポリエチレン、
   木ロウ、蜜ロウ、鯨ロウ、イボタロウ、羊毛ロウ、セラ
   ックワックス、キャンデリラワックス、モンタンワック
   ス、ペトロラタム、一部変性ワックス、脂肪酸エステル
   およびアミドからなる群から選ばれたものからなる、特
   許請求の範囲第２項記載の感熱転写シート。
4. 【請求項４】体質顔料として、シリカ、タルク、炭酸カ
   ルシウム、沈降性硫酸バリウム、アルミナ、チタンホワ
   イト、クレー、炭酸マグネシウムおよび酸化スズからな
   る群から選ばれたものが用いられる、特許請求の範囲第
   １項記載の感熱転写シート。
5. 【請求項５】サーマルヘッドに接する表面にスティッキ
   ング防止層が設けられた、特許請求の範囲第１項、第２
   項または第３項記載の感熱転写シート。
6. 【請求項６】ベースフィルムと熱溶融性インキ層との間
   にマット層が設けられた、特許請求の範囲第１項、第２
   項、第３項または第５項記載の感熱転写シート。
7. 【請求項７】転写膜側のベースフィルム面がマット加工
   されたものである、特許請求の範囲第１項、第２項、第
   ３項または第５項記載の感熱転写シート。