JP2832532B2 - 熱転写記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、インキ層の熱溶融性を利用して、記録紙上
に文字或いは画像印刷するのに好適な熱転写記録媒体に
であり、特に、流通管理システム等で使用されるバーコ
ードプリンター等に好適な熱転写記録媒体に関する。

従来の技術 近年、オフィスオートメーションの発展に伴い、各種
端末機が採用されている。中でも、感熱記録方法は、装
置が軽量かつ小型で、騒音がなく、操作性、保守性に優
れているという特徴を有しており、最近著しく普及し始
めている。

従来の熱溶融型の熱転写記録媒体は、パラフィンワッ
クス、マイクロクリスタリンワックス等のワックス類を
主体とし、ステアリン酸等の高級脂肪酸、ステアリルア
ルコール等の高級アルコール及び染料、顔料からなる着
色剤等から構成される熱転写インキ層を支持体上に設け
たものが知られている。

しかしながら、パラフィンワックス類、マイクロクリ
スタリンワックス類は機械的強度に劣るため、転写画像
の耐摩擦性が劣る。したがって、このような熱転写記録
媒体を用いて、例えばラベル上にバーコード、商品名、
価格等を印字し、小ロット品種のラベルを作成し、その
後ラベル上のバーコードを、例えば、ライトペンを用い
て読み取る際に、ライトペンの先での摩耗のため、バー
コードの形体が壊され、正確な情報が読めなくなった
り、また、バーコード印字したラベルを貼付した商品
が、取扱中に周りの物と接触することによって、同じ様
な現象が起きるという欠点を有していた。特にミラーコ
ート紙などの樹脂コート紙、又はフィルム上に印字した
場合などは、それが顕著であった。したがって、流通分
野においては、耐摩耗性に優れた熱転写記録媒体の出現
が切望されていた。

この欠点を改善するために、針入度の小さいワックス
を主体とする方法や、ワックス成分以外に、熱可塑性樹
脂を添加する方法が提案されているが、前者は支持体と
の接着性、および／または皮膜形成が悪くなることによ
って媒体取り扱い時にインキ層が剥落したり、文字或い
はラインなどの転写画像にランダムブリッジが発生し、
転写品質が悪くなるという問題があった。後者は、樹脂
成分の増加に伴ない、支持体との接着力が強くなり、転
写画像の均一性が悪くなったり、画像濃度が低下すると
いう問題があった。又、両者はともに転写エネルギー感
度が悪くなるという問題もあった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものである。

したがって、本発明の目的は、濃度ムラのない均一な
画面が得られ、インキ受像体如何にかかわらず、耐摩擦
性に優れた転写画像を得ることができ、さらに、転写エ
ネルギー感度に優れた熱転写記録媒体を提供するもので
ある。

本発明の上記目的を達成するための要求項目として、
以下の事項があげられる。

（１）転写インキ面が機械的強度に優れ、かつある程度
の弾力性を有していること。

（２）媒体取扱時、インキ層は支持体から剥落しない程
度の接着性及び皮膜性を有していること。但し、インキ
層の皮膜強度は、転写画像の解像性に影響しない程度で
あること。

（３）熱感度に優れ、熱溶融がシャープに行われるこ
と。

（４）転写後のインキが支持体からの剥離性に優れてい
ること。

課題を解決するための手段 本発明者等は、上記問題点を解決すべく鋭意検討した
結果、インキ層に、少なくとも、主に転写画像品質に有
効と思われるワックス、主に転写インキ面の耐摩擦性に
有効と思われるポリスチレン系樹脂、転写エネルギー感
度等、主に熱的性質に有効と思われる下記式（Ｉ）で示
される熱可塑性樹脂を含有させることにより、上記各要
求項目の要求を満たして、本発明の目的が達成されるこ
とを見出だし、本発明を完成するに至った。

なされたものである。

即ち、本発明は、耐熱性支持体上に、熱転写インキ層
を設けてなる熱転写記録媒体において、該熱転写インキ
層が、少なくとも針入度（JIS K2235）４以下、融点又
は軟化点が130℃以下のワックス、融点又は軟化点が70
〜140℃の範囲にあるポリスチレン系樹脂及び次式
（Ｉ） （但し、式中、ｎは50＜ｎ＜1000の整数を表わす） で示される熱可塑性樹脂を含有し、上記ポリスチレン系
樹脂の含有量が１〜25重量％であり、上記熱可塑性樹脂
の含有量が１〜35重量％であることを特徴とする。

以下、本発明を詳細に説明する。

まず、本発明に用いられる材料について説明する。

本発明に用いられるワッスクは、針入度４以下、融点
又は軟化点が130℃以下のものが使用される。針入度が
４より大きいと、転写インキ面の耐摩擦性が低下し、ま
た、融点又は軟化点130℃よりも高いと、転写に要する
熱エネルギーが高くなり、転写画像にボイドが発生した
り、インキの定着性が悪くなったりする。

これらワックスの具体例としては、カルナバワック
ス、キャンデリラワックス、ポリエチレンワックス、エ
ステルワックス、モンタンワックス、モンタンワックス
誘導体、酸化ワックス、フィッシャートロプシュワック
ス、硬化ひまし油等をあげることができる。これらのも
のは、単独又は２種以上を混合して用いることもでき
る。

ワックスは、先に述べたように、画像濃度の均一性、
画像の鮮明性及び解像性等の転写品質に大きく影響す
る。したがって、その含有量は35〜85重量％、好ましく
は60〜75重量％に設定される。含有量が35重量％より小
さい場合には、転写画像にランダムブリッジやボイドが
多発し、転写品質が低下する。また、85重量％よりも大
きい場合には、インキ層の皮膜形成性が悪くなり、イン
キが剥落し易くなる。

本発明に用いられるポリスチレン系樹脂は、ベンゼン
とエチレンのアルキル反応、エチルベンゼンの脱水素反
応等により得られるスチレンモノマーを塊状重合、溶液
重合、懸濁重合、乳化重合等の方法により高分子化され
た、一般にGPと称せられるポリスチレンを始め、ポリス
チレンにポリブタジエン等のゴムをグラフト重合した、
HIと称せられる耐衝撃性ポリスチレン、アクリロニトリ
ル・スチレン共重合樹脂、アクリロニトリル・ブタジエ
ン・スチレン共重合樹脂、スチレン・メタクリル酸メチ
ル共重合樹脂、ブタジエン・スチレン・メタクリル酸メ
チル共重合樹脂等のスチレン共重合体等で、融点又は軟
化点が70〜140℃の範囲にあるものがあげられる。

融点又は軟化点が70℃よりも低いと、ブロッキングに
より媒体保存性が悪くなったり、高温環境における印字
性が悪くなったりする。また、140℃より高いと、転写
エネルギー感度が低下し、インキの定着性が悪くなり、
耐摩擦性が低下する。

ポリスチレン系樹脂は、先に述べたように、転写イン
キ面の耐摩擦性に大きく影響する。したがって、その含
有量は、１〜25重量％が適当であり、好ましくは５〜15
重量％設定される。含有量が１重量％より小さい場合に
は、転写インキ面の耐摩擦性が低下し、25重量％より大
きい場合には、インキの凝集力が強まり、転写画像にラ
ンダムブリッジが発生したり、インキの定着性が悪くな
ったりする。

本発明における式（Ｉ）で示される熱可塑性樹脂は、
その分子量によらず、60℃近傍に融点をもち、かつ融解
潜熱も小さい。したがって、この樹脂をインキ層中に含
有させることによって、熱感度をシャープにすることが
できる。また、インキ層の皮膜形成性や、ミラーコート
紙等の樹脂コート紙、及びフィルム等への転写性、更に
は、顔料の分散性にも著しい効果を発揮する。

上記熱可塑性樹脂の含有量は、１〜35重量％の範囲が
適当である。１重量％よりも小さい場合には、インキ層
の皮膜形成性が悪くなるため、インキが剥落し易くな
る。また、35重量％よりも大きい場合には、支持体との
接着力が強くなるため、転写剥離が円滑に行われず、装
置駆動系に負担がかかったり、支持体／インキ層界面で
インキが凝集破壊され、画像濃度むらが発生したりす
る。

上記熱可塑性樹脂の分子量と、支持体／インキ層界面
の接着力とは比例関係にあり、上記で示される含有量
は、これ等を考慮したものである。例えばｎが50の場合
には、含有量は15〜35重量％の範囲が適当であり、ｎが
1000に近い整数の場合には、１〜20重量％の範囲が適当
である。

本発明において、着色剤としては、印刷インキ、塗料
等に用いられている従来公知の無機及び有機の染料、顔
料を用いることができる。この具体例として、シアン色
色素としては、ダイアセリトンファストブリリアントブ
ルーＲ（三菱化成（株）製、商品名）、カヤロンポリエ
ステルブルーＢ−SFコンク（日本化薬（株）製、商品
名）等、マゼンタ色色素としては、ダイアセリトンファ
ストレッドＲ（三菱化成（株）製、商品名）、カヤロン
ポリエステルピンクRCL−Ｅ（日本化薬（株）製、商品
名）等、イエロー色色素としては、カヤロンポリエステ
ルライトイエロー5G−Ｓ（日本化薬（株）製、商品
名）、アイゼンスピロンイエローGRH（保土谷化学
（株）製、商品名）等をあげることができる。また、シ
アン色顔料としては、セルリアンブルー、フタロシアニ
ンブルー等、マゼンタ色顔料としては、ブリリアントカ
ルミン、アルザリンレイク等、イエロー顔料としては、
ハンザイエロー、ビスアゾイエロー等、黒色顔料として
は、カーボンブラック、黒鉛、オイルブラック等をあげ
ることができる。

熱転写インキ層中には、必要に応じて、ブロッキング
防止剤、無機又は有機顔料、酸化防止剤、紫外線吸収
剤、帯電防止剤、界面活性剤等を添加してもよい。ま
た、本発明においては、このインキ層は単一層構成であ
っても、複数層構成であってもよい。

本発明における耐熱製支持体としては、従来公知のフ
ィルムや紙をそのまま使用することができる。その具体
例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミ
ド、ポリカーボネート、セロファン、芳香族ポリアミド
等の各種の耐熱性樹脂フィルム及びコンデンサー紙、硫
酸紙等の紙基材等を好適に使用することができる。

耐熱性支持体の厚さは、熱転写に際しての熱源とし
て、熱ヘッドを考慮する場合には、２〜15μｍ程度であ
ることが望ましいが、例えば、レーザー光等により、熱
転写インキ層を選択的に加熱できる熱源を使用する場合
には、特に制限はない。また、熱ヘッドを使用する場合
に、熱ヘッドと接触する支持体表面に、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からな
る耐熱性保護層を設けることにより、支持体の耐熱性を
向上することができる。これ等の保護層には、必要に応
じて、Al₂O₃、TiO₂、SiO₂等の顔料や、シリコーン添加
剤、界面活性剤等を添加してもよい。

また、耐熱性支持体を導電性にするとか、或いは耐熱
性支持体に導電層を設けるかして、耐熱性支持体に電流
を与え、ジュール熱を発生させ、熱転写インキ層を溶融
転写させる通電熱転写記録に用いることができる。

本発明の熱転写記録媒体の製造方法は、特に限定され
るものではないが、例えば、以下に述べる方法により作
製した熱転写性インキを、ホットメルト塗工法、ソルベ
ント塗工法によって耐熱性支持体上に塗工することによ
り得ることができる。

ホットメルト塗工法によれば、上記のワックス、ポリ
スチレン樹脂、式（Ｉ）で示される熱可塑性樹脂、着色
剤及び必要に応じて各種の添加剤からなる混合物を、加
熱溶融状態で混練り機等で撹拌して熱転写性インキを作
製し、耐熱性支持体上にインキ層厚が0.1〜10μｍ、好
ましくは２〜６μｍになるように塗工して熱転写記録媒
体を作製することができる。

ソルベント塗工法によれば、上記のワックス、ポリス
チレン樹脂、式（Ｉ）で示される熱可塑性樹脂、着色剤
及び必要に応じて各種の添加剤からなる混合物を、トル
エン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン、イソプロピルアルコール、ブチルセロソルブ
等から適宜選択された有機溶剤中に混合して、ペイント
シェイカー、ボールミル、アトライター等で分散して熱
転写性インキを作製し、耐熱性支持体上に、例えば、ワ
イヤーバー等でインキ層厚が上記の範囲になるように塗
工して熱転写記録媒体を作製することができる。

実施例 以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、こ
れ等実施例は、本発明を限定するものではない。尚、配
合部数は全て重量部を意味するものである。

実施例１ カルナバワックス （m.p.83℃、針入度１以下） 79部 ポリスチレン樹脂（s.p.85℃） 15％MEK溶液 113部 ［住友化学工業社製、商品名エスブライト500SB］ 式（Ｉ）で示される熱可塑性樹脂 （ｎ＝300〜500） 17部 ［ダイセル化学（株）製、商品名プラクセルＨ−４］ 着色剤：カーボンブラック 17部 溶剤：トルエン/MEK＝50/50 774部 上記の混合液にガラスビーズを加え、アトライターに
て２時間分散した後、厚さ６μｍのポリエチレンテレフ
タレートフィルム上に、ソルベントコーティング法によ
って、乾燥後の塗布厚が4.0μｍとなるように塗工し、
熱転写記録媒体を得た。乾燥条件は、100℃で２分間で
あった。

実施例２ モンタン酸ワックス （m.p.80℃、針入度１以下） 85部 ポリスチレン樹脂（s.p.85℃） 15％MEK溶液 113部 ［大日本インキ化学社製、商品名ディックスチレンMH
−6700］ 式（Ｉ）で示される熱可塑性樹脂 （ｎ＝600〜900） 11部 ［ダイセル化学（株）製、商品名プラクセルＨ−７］ 着色剤：カーボンブラック 17部 溶剤：トルエン/MEK＝50/50 774部 上記の混合液を用い、実施例１と同様にして熱転写記
録媒体を得た。

実施例３ モンタン酸エステルワックス 85部 （m.p.78℃、針入度１） ボリスチレン樹脂（s.p.85℃） 15％MEK溶液 113部 ［大日本インキ化学社製、商品名ディックエラスチレ
ン♯200］ 式（Ｉ）で示される熱可塑性樹脂 （ｎ＝600〜900） 11部 ［ダイセル化学（株）製、商品名プラクセルＨ−７］ 着色剤：カーボンブラック 17部 溶剤：トルエン/MEK＝50/50 774部 上記の混合液を用い、実施例１と同様にして熱転写記
録媒体を得た。

実施例４ ポリエチレンワックス （m.p.103℃、針入度１以下） 85部 アクリロニトリル・スチレン共重合樹脂 15％MEK溶液 113部 ［藤倉化成社製、商品名TTR−02］ 式（Ｉ）で示される熱可塑性樹脂 （ｎ＝600〜900） 11部 ［ダイセル化学（株）製、商品名プラクセルＨ−７］ 着色剤：カーボンブラック 17部 溶剤：トルエン/MEK＝50/50 774部 上記の混合液を用い、実施例１と同様にして熱転写記
録媒体を得た。

比較例１ カルナバワックス （m.p.83℃、針入度１以下） 14部 パラフィンワックス （m.p.55℃、針入度14） 67部 マイクロクリスタリンワックス （m.p.75℃、針入度12） 14部 添加剤：オレイン酸 17部 着色剤：カーボンブラック 17部 溶剤：トルエン/MEK＝50/50 870部 上記の混合液を用い、実施例１と同様にして熱転写記
録媒体を得た。

比較例２ カルナバワックス （m.p.83℃、針入度１以下） 96部 式（Ｉ）で示される熱可塑性樹脂 （ｎ＝300〜500） 17部 着色剤：カーボンブラック 17部 溶剤：トルエン/MEK＝50/50 870部 上記の混合液を用い、実施例１と同様にして熱転写記
録媒体を得た。

比較例３ カルナバワックス （m.p.83℃、針入度１以下） 96部 ポリスチレン樹脂（s.p.85℃） 15％MEK溶液 113部 ［住友化学工業社製商品名エスブライト500SB］ 着色剤：カーボンブラック 17部 溶剤：トルエン/MEK＝50/50 774部 上記の混合液を用い、実施例１と同様にして熱転写記
録媒体を得た。

比較例４ ポリエチレンワックス 79部 （s.p.136℃、針入度１以下） ポリスチレン樹脂（s.p.85℃） 15％MEK溶液 113部 ［住友化学工業社製商品名エスブライト500SB］ 式（Ｉ）で示される熱可塑性樹脂 （ｎ＝300〜500） 17部 着色剤：カーボンブラック 17部 溶剤：トルエン/MEK＝50/50 774部 上記の混合液を用い、実施例１と同様にして熱転写記
録媒体を得た。

上記各実施例及び比較例の熱転写記録媒体の転写エネ
ルギー感度、転写画像濃度及び転写画像品質を調べるた
めに、熱傾斜試験機（東洋精機製作所（株）製HG−100:
温度設定:60〜140℃、圧力:2kg/cm、熱圧着時間:3
秒）、高密度のサーマルプリンター（８ドット/mmのサ
ーマルヘッドをもつプリンター；印字速度:60字／秒、
印加エネルギー:0.15〜0.66mJ/dot、0.03mJ/dot間隔）
を用いて実験を行なった。

また、前記実験によって得られた転写インキ面の耐摩
擦性を調べるために、板紙耐摩耗試験機（熊谷理機工業
（株）製）を用いて、平滑度が５〜10秒であるラフ紙に
対する耐摩耗性を室温:20℃、荷重:500gw/cm、摩擦回
数:100往復の一定条件にて試験した。受像紙としては、
熱転写紙、ミラーコート紙、OHPシートを使用した。そ
れ等の結果を第１表にまとめて示す。

転写画像品質：画像の濃度ムラ、均一性、鮮明性及びラ
ンダムブリッジ、ボイド発生の有無について評価した。
評価はいずれも拡大写真等による目視評価である。

○：評価項目を全て満足するもの △：評価項目に一つだけ問題があるもの ×：評価項目に二つ以上問題があるもの 耐摩擦性：○：変化なし △：転写画像部のインキが摩擦紙にやや多く付着するも
のの、転写画像には影響しないもの ×：転写画像部のインキが摩擦紙に著しく付着し、転写
画像に影響するもの 転写エネルギー感度：転写画像濃度の飽和時の転写エネ
ルギー 転写画像濃度：ベタ印字部の飽和画像反射濃度値（測定
機：マクベス反射濃度計） 発明の効果 本発明の熱転写記録媒体は、上記のごとく、熱転写性
インキ層中に少なくとも、主に転写画像品質に有効と思
われるワックス、主に転写インキ面の耐摩擦性に有効と
思われるポリスチレン樹脂、転写エネルギー感度等、主
に熱的性質に有効と思われる式（Ｉ）で示される熱可塑
性樹脂を含有する構成を有しているため、濃度むらのな
い均一な転写画像が得られ、インキ受像体如何にかかわ
らず、体摩擦性に優れた転写画像を得ることができる。
更に本発明の熱転写記録媒体は、転写エネルギー感度に
優れている。したがって、本発明の熱転写記録媒体は、
バーコードプリンター等に特に好適に使用することがで
きる。

フロントページの続き (72)発明者 塚田 衡 静岡県静岡市用宗巴町３番１号 株式会 社巴川製紙所技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−130893（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−297186（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−5888（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−5887（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−122194（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−59089（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−142687（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−148289（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−196185（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−5884（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−165291（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−89777（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】耐熱性支持体上に、熱転写インキ層を設け
   てなる熱転写記録媒体において、該熱転写インキ層が、
   少なくとも針入度（JISK2235）４以下、融点又は軟化点
   が130℃以下のワックス、融点又は軟化点が70〜140℃の
   範囲にあるポリスチレン系樹脂及び次式（Ｉ） （但し、式中、ｎは50＜ｎ＜1000の整数を表わす） で示される熱可塑性樹脂を含有し、該ポリスチレン系樹
   脂の含有量が１〜25重量％であり、該熱可塑性樹脂の含
   有量が１〜35重量％であることを特徴とする熱転写記録
   媒体。