JP2022015548A

JP2022015548A - 熱転写受像シート

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Publication number: JP2022015548A
Application number: JP2020118468A
Authority: JP
Inventors: 晃本橋; Akira Motohashi
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2020-07-09
Filing date: 2020-07-09
Publication date: 2022-01-21
Also published as: US20230147524A1; US12059915B2; WO2022009946A1; EP4180223A4; EP4180223A1

Abstract

【課題】多孔質層と基材との貼り合わせに接着剤を用いつつ、印画後に生じる凹カールを好適に抑制でき、印画表面の地合い及び印画濃度も良好な熱転写受像シ－トを提供する。【解決手段】熱転写受像シート１は、紙製の基材１０と、基材の第一面１０ａ上に形成されたポリオレフィン樹脂層２０と、基材において、第一面と反対側の第二面１０ｂ上に形成された接着剤層３０と、接着剤層上に形成された多孔質層４０と、多孔質層上に形成された下地層５０と、下地層上に形成された受像層６０とを備える。基材の表面は、ＪＩＳＢ０６０１：２００１で規定される最大谷（うねり）深さＷｖが２．００μｍ以下であり、うねり二乗平均平方根傾斜ＷΔｑの値が０．０１３以下である。多孔質層の厚みは２５μｍ以上であり、ポリオレフィン樹脂層の厚みが、前記多孔質層の厚みの０．２～３．０倍の範囲内である。【選択図】図１

Description

本発明は、熱転写方式のプリンタに使用される熱転写受像シ－トに関する。

文字又は画像等を被転写体に形成する印刷方式として、昇華型熱転写方式、溶融型熱転写方式等が知られている。昇華型熱転写方式は、熱転写リボンの染料層と、熱転写受像シートの受像層とを互いに重ね合わせ、次いで、電気信号により発熱が制御されるサーマルヘッドによって熱転写リボンを加熱することで、染料層中の染料を昇華させて受像層へ移行させ、受像層上に所望の文字、画像等を形成させる方式である。

昇華型熱転写方式は、昇華型の染料を用いて濃度階調を自由に調節できることから、自然画を比較的忠実に再現することができる。このため、昇華型熱転写用の熱転写受像シートも、一般プリンタ用、アミューズメント用、証明写真の自動販売機用などの様々な用途で写真印画用紙として使用されている。
熱転写受像シートは、多くの場合、使用単位に切り出された枚葉タイプで流通している。

熱転写受像シートには、さまざまな要求特性がある。重要な特性の一つとして、印画後のカール抑制が挙げられる。枚葉タイプの熱転写受像シートを用いて印画をする際に、熱転写受像シートにはサーマルヘッドの熱が加えられる。その熱によって熱転写受像シートの一部が熱収縮すると、印画後の熱転写受像シートは、印画面を凹状にして丸まる凹カールを生じることがある。凹カールが大きくなると、プリンタ内における熱転写受像シートの搬送や排出において詰まり（ジャム）を生じたり、印画後の熱転写受像シートがうまく積み重ならなかったりする。

特許文献１には、基材と多孔質層とを備え、基材の両面に異なる密度および厚さのポリオレフィン樹脂層を設けることにより、カールを防止することが記載されている。

特開２０１５－１９３２５１号公報

特許文献１に記載の技術は、押し出しラミネート法により多孔質層と基材とを貼り合わせることを基本としている。しかし、この場合、押出温度、押出速度、冷却過程等によっても、カールの状態が変化するため、確実なカール抑制は容易ではない。
また、特許文献１では、多孔質層と基材との貼り合わせに接着剤を用いないことにより印画表面の地合いを良好としているが、発明者の検討では、多孔質層と基材との貼り合わせに接着剤を用いても地合いや印画濃度を良好にできることが分かった。

上記事情を踏まえ、本発明は、多孔質層と基材との貼り合わせに接着剤を用いつつ、印画後に生じる凹カールを好適に抑制でき、印画表面の地合い及び印画濃度も良好な熱転写受像シ－トを提供することを目的とする。

本発明は、紙製の基材と、基材の第一面上に形成されたポリオレフィン樹脂層と、基材において、第一面と反対側の第二面上に形成された接着剤層と、接着剤層上に形成された多孔質層と、多孔質層上に形成された下地層と、下地層上に形成された受像層とを備える熱転写受像シート１である。
基材の表面は、ＪＩＳＢ０６０１：２００１で規定される最大谷（うねり）深さＷｖが２．００μｍ以下であり、うねり二乗平均平方根傾斜ＷΔｑの値が０．０１３以下である。
多孔質層の厚みは２５μｍ以上であり、ポリオレフィン樹脂層の厚みが、前記多孔質層の厚みの０．２～３．０倍の範囲内である。

本発明によれば、印画後に生じる凹カールを好適に抑制でき、印画濃度も良好な熱転写受像シ－トを提供できる。

本発明の一実施形態に係る熱転写受像シートを模式的に示す断面図である。

本発明の一実施形態について、図１を参照して説明する。
図１は、本実施形態の熱転写受像シート１を示す図である。熱転写受像シート１は、シート状の基材１０と、基材１０の第一面１０ａに設けられたポリオレフィン樹脂層２０と、基材１０において、第一面１０ａと反対側の第二面１０ｂに設けられた接着剤層３０と、接着剤層３０上に設けられた多孔質層４０と、多孔質層４０上に設けられた下地層５０と、下地層５０上に設けられた受像層６０と、ポリオレフィン樹脂層２０上に設けられた背面層７０とを備えている。

基材１０としては、各種の紙を使用できる。使用可能な紙として、上質紙、中質紙、コート紙、アート紙、樹脂ラミネート紙等を例示できる。中でも平滑性のよい紙が好ましく、平滑性の良いコート紙、特にグロス紙が好ましい。コーティングされていない上質紙等でも、写真用上質紙等の平滑性の良いものは好適に使用できる。

基材１０の厚さについては、印画物としてのコシ（剛性）、強度や耐熱性等を考慮すると、２５マイクロメートル（μｍ）以上２５０μｍ以下の範囲のものが使用可能である。より好ましくは、５０μｍ以上２００μｍ以下程度の厚さが好ましい。

ポリオレフィン樹脂層２０の材料となる樹脂は、成形性の観点から低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を含むことが好ましく、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含有してもよい。ＬＤＰＥとＨＤＰＥとの混合比率は、適宜設定でき、例えば２：８とできる。
ポリオレフィン樹脂層２０は、密度０．９３ｇ／ｃｍ^３以上のポリエチレンを含むことが好ましい。ＨＤＰＥは、ＪＩＳＫ６７４８：１９９５において密度０．９４２ｇ／ｃｍ^３以上のポリエチレンと定義されており、この条件を満たす。また、一部のＬＤＰＥも、この条件を満たす。
一般に、樹脂の密度が高くなると結晶化度も高くなるため。熱転写プリンタの搬送機構のスパイクが噛み易くなる。その結果、熱転写受像シートの位置ずれを防止できる。
また、熱転写受像シートのカールに関して、ポリオレフィン樹脂層２０の密度を０．９３ｇ／ｃｍ^３以上とすると、カールが生じる際に受像層側に凸となる凸カールとなりやすい状態を維持できる。

接着剤層３０は、基材１０と多孔質層４０とをドライラミネーションにより接合するための層である。接着剤層３０を構成する接着剤としては、ドライラミネーション可能なものであればよく、溶剤系で樹脂を溶解させた接着剤が好適である。例えば、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル－アクリル共重合体樹脂、酢酸ビニル－塩化ビニル共重合体樹脂、エチレン－酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリエステル樹脂等を成分とするものが挙げられる。また水性形接着剤、ホットメルト形接着剤、フィルム系接着剤、反応形接着剤などの無溶剤系接着剤も用いることができる。

多孔質層４０は、多数の微細な空隙を有しており、サーマルヘッドからの熱印加時の断熱性、およびクッション性等を熱転写受像シート１に付与する。多孔質層４０を形成する樹脂としては、特に限定されるものではなく、公知の樹脂材料を適宜選択することができる。断熱性とクッション性の観点からは、発泡ポリプロピレン樹脂が好ましい。

下地層５０は、多孔質層４０と受像層６０との密着性向上や、印画後の熱転写受像シートの保存性向上等を目的とする層である。
下地層５０の材料としては、目的を考慮しつつ、公知の各種材料から選択して用いることができる。例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリスルフォン系樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、およびこれら樹脂の共重合体、エポキシ樹脂、セルロース系樹脂等を挙げることができる。上述した材料は、単独で用いられてもよいし、２種以上を混合して用いられてもよい。
また、白色性、隠蔽性を付与する為に酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等のフィラーを下地層５０に添加することが好ましい。さらに、白色性を高める為にスチルベン系化合物、ベンゾイミダゾール系化合物、ベンゾオキサゾール系化合物等を蛍光増白剤として添加したり、印画物の耐光性を高める為にヒンダードアミン系化合物、ヒンダードフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物等を紫外線吸収剤あるいは酸化防止剤として添加したり、あるいは帯電防止性を付与する為にカチオン系アクリル樹脂、ポリアニリン樹脂、各種導電性フィラー等を添加したりしてもよい。
下地層５０の厚さは、０．１μｍ以上３μｍ以下であればよく、０．２μｍ以上１．０μｍ以下程度が好ましい。

受像層６０としては、公知の各種バインダ樹脂を用いることができる。バインダ樹脂の一例として、塩化ビニル－アクリル共重合体、塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル－アクリル共重合体、スチレン－アクリル共重合体、塩化ビニル－アクリル－エチレン共重合体、塩化ビニル－アクリル－スチレン共重合体、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリスルフォン系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、エチレン－酢酸ビニル共重合体樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができる。これらは単独で使用されてもよいし、２種以上が混合されて使用されてもよい。
受像層６０の厚さは、０．１μｍ以上１０μｍ以下であればよいが、０．２μｍ以上８μｍ以下程度がより好ましい。また、受像層６０は、必要に応じて造膜助剤、離型剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、架橋剤、蛍光染料、可塑剤、また受容層の白色度を向上させて転写画像の鮮明度を更に高める目的で、酸化チタン、酸化亜鉛、カオリン、クレー、炭酸カルシウム、微粉末シリカ等の顔料や充填剤等の公知の各種添加剤を含有してもよい。

背面層７０は、例えばポリエステル樹脂で形成できる。背面層７０には、シリカ等からなる無機フィラーが混合されてもよい。
背面層７０は、熱転写受像シート１の帯電を抑制し、さばき性の悪化や印画時のつまり（ジャム）等の発生を防止する。
背面層７０は、本発明に必須ではなく、熱転写受像シートが適用されるプリンタの構成や摩擦の度合い等を考慮して省略されてもよい。

発明者は、紙からなる基材に着目し、種々検討した。その結果、以下を満たすことにより、印画後の凹カール抑制と、地合いに関する良好な品質とが両立され、印画濃度も十分確保できることをつきとめた。
・熱転写受像シート１の製造前における、基材１０の表面の、ＪＩＳＢ０６０１：２００１で規定される最大谷（うねり）深さＷｖが２．００μｍ以下であり、かつ、うねり二乗平均平方根傾斜ＷΔｑの値が０．０１３以下である。
・多孔質層４０の厚みが２５μｍ以上である。
・ポリオレフィン樹脂層２０の厚みが、多孔質層４０の厚みの０．２倍以上３．０倍以下である。

上記条件が充足された本実施形態の熱転写受像シート１は、基材表面の最大谷（うねり）深さＷｖとうねり二乗平均平方根傾斜ＷΔｑが規定の範囲以下であることにより、基材表面の平滑性が高い。その結果、印画後に生じる凹カールの抑制と良好な地合いとが両立される。さらに、印画物にモトルムラと呼ばれる濃淡ムラが発生せず、印画濃度も良好である。

次に、本発明の熱転写受像シートについて、実施例を用いてさらに説明する。本発明は実施例の説明により何ら限定されるものではない。

（実施例１）
多孔質層４０として、ポリプロピレン製の二軸延伸多孔質フィルム（厚み２５μｍ）を用いた。多孔質層４０の一方の面に、ウレタン系塗料（第一工業製薬社製スーパーフレックス１２０)を乾燥後膜厚が１μｍとなるように塗工し、下地層５０を形成した。さらに、下地層５０上に、塩化ビニル－酢酸ビニル系樹脂を主とした下記組成のインキ１を乾燥後膜厚が３μｍとなるように塗工し、受像層６０を形成した。
インキ１
塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂（日信化学工業社製ソルバインＣ）１５部
変性シリコーン樹脂（信越シリコーン社製ＫＦ－１００５）１部
トルエン４２部
メチルエチルケトン（ＭＥＫ）４２部

基材１０として、光沢紙（坪量１８０ｇ／ｍ^２）を準備した。この紙のＪＩＳＢ０６０１：２００１で規定される最大谷（うねり）深さＷｖは２．００μｍであり、かつ、うねり二乗平均平方根傾斜ＷΔｑの値は０．０１３である。
基材１０の一方の面に、ＬＤＰＥ（密度０．９３ｇ／ｃｍ^３）とＨＤＰＥ（密度０．９８ｇ／ｃｍ^３）とを２：８で配合した樹脂を押出し、厚さ１０μｍのポリオレフィン樹脂層２０を形成した。ポリオレフィン樹脂層２０上に、下記組成のインキ２を１．０ｇ／ｍ^２塗布して背面層７０を形成した。
さらに、もう一方の面に、接着剤層３０となる下記組成のインキ３を３．０ｇ／ｍ^２塗布して、溶剤系接着剤からなる接着剤層３０を介したドライラミネーションにより多孔質層４０と接合し、実施例１の熱転写受像シートを得た。
インキ２
水溶性ポリエステル樹脂（東洋紡社製バイロナールＭＤ１１００）８０部
水１５部
シリカフィラー（富士シリシア化学社製サイシリア３８０）５部
インキ３
ポリエステルポリオール樹脂（三井化学社製タケラック（登録商標）Ａ５２５）１８部
イソシアネート樹脂（三井化学社製タケネート（登録商標）Ａ５６）２部
酢酸エチル８０部

（実施例２）
ポリオレフィン樹脂層２０の厚みを５μｍとした点以外は実施例１と同様として、実施例２の熱転写受像シートを得た。

（実施例３）
ポリオレフィン樹脂層２０の厚みを７５μｍとした点以外は実施例１と同様として、実施例３の熱転写受像シートを得た。

（実施例４）
多孔質層４０となる二軸延伸多孔質フィルムの厚みを４５μｍとした点以外は実施例１と同様として、実施例４の熱転写受像シートを得た。

（実施例５）
ポリオレフィン樹脂層２０の厚みを１３５μｍとした点以外は実施例４と同様として、実施例５の熱転写受像シートを得た。

（実施例６）
多孔質層４０となる二軸延伸多孔質フィルムの厚みを３０μｍとした点以外は実施例１と同様として、実施例６の熱転写受像シートを得た。

（実施例７）
基材１０として、光沢紙（坪量１８０ｇ／ｍ^２）を準備した。この紙のＪＩＳＢ０６０１：２００１で規定される最大谷（うねり）深さＷｖは１．８４μｍであり、かつ、うねり二乗平均平方根傾斜ＷΔｑの値は０．０１３である。
上記基材を用い、さらに、背面層を設けたのと反対側の面にＬＤＰＥからなる厚み１０μｍの層（第二ポリオレフィン樹脂層）を設け、その上に接着剤層３０を形成した。それ以外は実施例６と同様として、実施例７の熱転写受像シートを得た。

（比較例１）
ポリオレフィン樹脂層２０を設けなかった点以外は実施例６と同様として、比較例１の熱転写受像シートを得た。

（比較例２）
背面層を設けたのと反対側の面にＬＤＰＥからなる厚み１０μｍの層を設け、その上に接着剤層３０を形成した点以外は比較例１と同様として、比較例２の熱転写受像シートを得た。

（比較例３）
基材１０として、光沢紙（坪量１８０ｇ／ｍ^２）を準備した。この紙のＪＩＳＢ０６０１：２００１で規定される最大谷（うねり）深さＷｖは２．２０μｍであり、かつ、うねり二乗平均平方根傾斜ＷΔｑの値は０．０１５である。
上記基材を用いた点以外は、比較例１と同様として、比較例３の熱転写受像シートを得た。
以上より、比較例１ないし３は、ポリオレフィン樹脂層２０を備えていない例である。

（比較例４）
厚み２０μｍのポリオレフィン樹脂層２０を設けた点以外は比較例３と同様として、比較例４の熱転写受像シートを得た。

（比較例５）
厚み２０μｍのポリオレフィン樹脂層２０を設け、ＬＥＤＰ層形成時に押し出しラミネートを行って多孔質層と基材とを接合した点以外は実施例７と同様として、比較例５の熱転写受像シートを得た。すなわち、比較例５はドライラミネーションを行っていない。

（比較例６）
多孔質層４０となる二軸延伸多孔質フィルムの厚みを２０μｍとし、ポリオレフィン樹脂層２０の厚みを２０μｍとした点以外は実施例１と同様として、比較例６の熱転写受像シートを得た。

（比較例７）
多孔質層４０となる二軸延伸多孔質フィルムの厚みを３０μｍとし、ポリオレフィン樹脂層２０の厚みを３μｍとした点以外は実施例１と同様として、比較例７の熱転写受像シートを得た。

（比較例８）
ポリオレフィン樹脂層２０の厚みを９５μｍとした点以外は比較例７と同様として、比較例８の熱転写受像シートを得た。

次に、各例の熱転写受像シートについて、以下の３項目を評価した。

＜印画濃度評価＞
各例の熱転写受像シートに対し、プリンタ（大日本印刷社製ＤＳ４０）で付属のリボンを使用して１１ステップ画像を印画した。グレースケールの最大諧調の濃度（ＩＳＯ１３６５５に準拠して測定）が２．００以上であった場合を〇（ｇｏｏｄ）とし、２．００未満の場合は×（ｂａｄ）とした。
＜モトルムラ（地合いの評価）＞
各例の熱転写受像シートに対し、プリンタ（大日本印刷社製ＤＳ４０）で付属のリボンを使用してグレー１２８諧調スケールを印画し、目視にてモトルムラの有無を評価した。具体的には、４５度入射の蛍光灯にて、正反射光ではなく少しずらした角度３０度の反射光にてモトルムラの有無を確認した。
モトルムラが視認されなかった場合は〇（ｇｏｏｄ）とし、モトルムラが視認された場合は×（ｂａｄ）とした。
＜印画後カール評価＞
各例の熱転写受像シートを１７７ｍｍ×１００ｍｍの写真サイズに断裁し、枚葉プリンタ（キヤノン株式会社製「ＳＥＬＰＨＹ」ＣＰ１２００）を用いて全面黒の印画を行ったあとに、得られた印画物（熱転写受像シート）の周縁４か所と、印画物の厚さ方向中心との、厚さ方向における距離の平均値をカール量として測定した。周縁が中心よりも高い場合を凹カールとして「－」で表し、周縁が中心よりも低い場合を凸カールとして「＋」で表した。カール量は以下の２段階評価とした。
○（ｇｏｏｄ）：カール量が±５ｍｍの範囲内である。
×（ｂａｄ）：カール量が±５ｍｍの範囲外である。
なお、枚葉プリンタを用いたのは、印画時の受像シートにカールが無くフラットであることが求められており、カールを有する場合は、印画時のジャムの発生などの通過性能に影響が出るため、カール評価の評価プリンタとして適しているからである。

結果を表１に示す。

表１に示すように、上述した３点を満たす各実施例では、すべての評価項目において良好であった。
上述した３点を満たさない各比較例では、評価項目の少なくとも一つの結果が芳しくなかった。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成要素の組み合わせを変えたり、各構成要素に種々の変更を加えたり、他の構成を加えたり、削除したりすることが可能である。

例えば、本発明に係る基材は、第一面および第二面の一方のみで上述した最大谷（うねり）深さＷｖおよびうねり二乗平均平方根傾斜ＷΔｑを満たしていればよい。最大谷（うねり）深さＷｖおよびうねり二乗平均平方根傾斜ＷΔｑを満たす面は、第一面および第二面のいずれであってもよい。

本発明の熱転写受像シ－トは、昇華転写方式のプリンタに好適に使用することができる。

１熱転写受像シート
１０基材
１０ａ第一面
１０ｂ第二面
２０ポリオレフィン樹脂層
３０接着剤層
４０多孔質層
５０下地層
６０受像層

Claims

紙製の基材と、
前記基材の第一面上に形成されたポリオレフィン樹脂層と、
前記基材において、前記第一面と反対側の第二面上に形成された接着剤層と、
前記接着剤層上に形成された多孔質層と、
前記多孔質層上に形成された下地層と、
前記下地層上に形成された受像層と、
を備え、
前記基材の表面は、
ＪＩＳＢ０６０１：２００１で規定される最大谷（うねり）深さＷｖが２．００μｍ以下であり、
うねり二乗平均平方根傾斜ＷΔｑの値が０．０１３以下であり、
前記多孔質層の厚みが２５μｍ以上であり、
前記ポリオレフィン樹脂層の厚みが、前記多孔質層の厚みの０．２～３．０倍の範囲内である、
熱転写受像シート。
上記接着剤層は、溶剤系で樹脂を溶解させた接着剤で形成されている、請求項１に記載の熱転写受像シート。
前記ポリオレフィン樹脂層は、密度０．９３ｇ／ｃｍ^３以上のポリエチレンを含有する、請求項１に記載の熱転写受像シート。
前記接着剤層は、前記第二面上に形成された第二ポリオレフィン樹脂層上に形成されている、請求項１に記載の熱転写受像シート。