JP3130652B2

JP3130652B2 - 熱転写シート

Info

Publication number: JP3130652B2
Application number: JP04175269A
Authority: JP
Inventors: 将司成田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1992-07-02
Filing date: 1992-07-02
Publication date: 2001-01-31
Anticipated expiration: 2016-01-31
Also published as: JPH0615964A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱転写シートに係り、
特に多数回の使用が可能な熱転写シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンピュータやワードプロセッサ
等の出力プリントを熱転写方式により印字する場合、熱
転写シートとして基材フィルムの一方の面に熱溶融性イ
ンキ層を設けたものが多く使用されている。従来の熱転
写シートは、基材フィルムとして厚さ１０〜２０μｍ程
度のコンデンサ紙やパラフィン紙のような紙、あるいは
厚さ３〜２０μｍ程度のポリエステルやセロファンのよ
うなプラスチックフィルムを用い、この基材フィルム上
にワックスに顔料や染料等の着色剤を混合した熱溶融性
のインキを塗布して熱溶融性インキ層を設けたものであ
る。そして、基材フィルムの裏側からサーマルヘッドに
より所定箇所を加熱・加圧し、熱溶融性インキ層のうち
印字部に相当する箇所の熱溶融性インキ層を被転写材に
転写して印字が行われる。

【０００３】しかし、このような従来の熱転写シートで
は、サーマルヘッドにより加熱・加圧された箇所の熱溶
融性インキ層は、１回の使用で被転写材に転写してしま
うため同一箇所で可能な印字は１回のみとなり、熱転写
シートの消費量が多くなり、ランニングコストが高く経
済的ではないという問題があった。

【０００４】このため、多数回使用可能な種々の熱転写
シートが開発されている。例えば、基材フィルムと熱溶
融性インキ層との間にポリカプロラクトン系高分子を主
成分とする樹脂層を形成したもの（特開昭６０−１６５
２９１号）、基材フィルムを介してサーマルヘッドによ
り加熱・加圧された箇所の熱溶融性インキ層が凝集破壊
を起こして被転写材に転写されるもの（特開昭６３−１
１３６４号）、基材フィルム上に熱溶融性インキを含む
微細多孔性インキ層を設け、この微細多孔性インキ層上
に過冷却性を有するインキ層と設けたもの（特開昭６４
−１６６８５号）、基材フィルム上に形成されたインキ
層が、樹脂成分からなる多孔質構造中に、この樹脂成分
と不混和性の熱溶融性固体成分と着色剤成分とを含浸さ
せたものである熱転写シート（特開平２−４５９９５
号）等がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
多数回使用タイプの熱転写シートでは、印字濃度が低い
ため、高濃度の印字画像を得ようとして高い熱エネルギ
ーを印加すると印字画像のエッジが不鮮明になるという
問題、あるいは熱溶融性インキ層の印字箇所での凝集破
壊が不安定なため、熱溶融性インキ層の被転写材への転
移量が安定せず、通常、１回目の転移量が多く、２回目
以降の転移量が徐々に減少してしまい、使用回数が増え
るにしたがって印字濃度が低下し、濃度の均一な印字が
困難であるという問題等があり、安定した印字が可能な
多数回使用タイプの熱転写シートが望まれている。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、熱溶融性インキ層の印字箇所での凝集破
壊が安定して生じ、多数回使用しても印字濃度が均一で
鮮明な印字が可能な熱転写シートを提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、基材フィルムと、該基材フィルム
の一方の面に形成された熱溶融性インキ層とを有し、前
記熱溶融性インキ層はワックス成分と、該ワックス成分
と非相溶性の過冷却成分と、着色剤とを含むと共に、ワ
ックス成分と過冷却成分の重量比率が基材フィルム側か
ら表面側に向かって過冷却成分が段階的に多くなる多層
構造を有し、前記過冷却成分は、融点が５０〜７０℃、
凝固点が２０〜４０℃、平均分子量が１０００〜４００
００、及び、１００℃における溶融粘度が１０００〜３
００００ｍＰａｓであるような構成の多数回印字可能な
熱転写シートとした。

【０００８】

【作用】熱溶融性インキ層が基材フィルム上に形成さ
れ、この熱溶融性インキ層はワックス成分と、このワッ
クス成分と非相溶性の過冷却成分と、着色剤とを含むた
め、印字の際の熱エネルギーが熱溶融性インキ層に印加
されると、ワックス成分と過冷却成分は溶融状態となり
ワックス成分の一定量が被転写材に転写され、その後、
冷却されるとワックス成分が凝固しても過冷却成分は過
冷却状態（溶融状態）であり、この凝固状態のワックス
成分と溶融状態にある過冷却成分との界面、あるいは溶
融状態にある過冷却成分内で凝集破壊が生じて熱溶融性
インキ層の所定量が被転写材に転写される。そして、１
回の印字において所定量のワックス成分が被転写材へ転
写されることにより熱溶融性インキ層の表面側のワック
ス成分は減少するが、熱溶融性インキ層の基材フィルム
側から表面側へワックス成分が移動することにより補充
され、複数回の印字が可能となる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図１は、本発明の熱転写シートの一
例を示す概略断面図である。図１において、熱転写シー
ト１は、基材フィルム２と、この基材フィルム２の一方
に面に形成された熱溶融性インキ層３と、基材フィルム
２の他の面に形成された背面層４とを有する。そして、
背面層４にサーマルヘッド（図示せず）が接し、基材フ
ィルム２を介して熱エネルギーが熱溶融性インキ層３に
印加されて熱溶融性インキ層３の一部が被転写材へ転写
される。

【００１０】本発明で用いる基材フィルム２は、従来の
熱転写シートに用いられている基材フィルムと同じもの
でよく、特に限定はない。好ましい基材フィルム２の具
体例としては、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、塩化ゴム、アイオノマー等のプラスチ
ックフィルム、コンデンサー紙、パラフィン紙等の紙
類、不織布等が挙げられ、また、これらのいずれかを複
合した基材フィルムであってもよい。

【００１１】このような基材フィルム２の厚さは、使用
する材料に応じて強度および熱電導性が適切になるよう
に適宜選択することができ、例えば２〜２５μｍ程度が
好ましい。

【００１２】熱溶融性インキ層３を構成する熱溶融性の
インキは、過冷却成分、ワックス成分、着色剤とからな
り、更に必要に応じて種々の添加剤を加えたものであ
る。過冷却成分は、溶融状態にある高温側から冷却した
とき転移温度を過ぎても転移現象が見られず溶融状態を
維持する、いわゆる過冷却性を有する物質からなる。本
発明において使用する過冷却成分は、融点が５０〜７０
℃、凝固点が２０〜４０℃の範囲であり、かつ、平均分
子量が１０００〜４００００、好ましくは７０００〜３
００００の範囲であるような物質である。平均分子量が
１０００未満であると、熱溶融性インキ層の造膜性が不
充分となり、融点も上記の範囲より低下し、後述する過
冷却成分としての作用に支障が生じる。また、平均分子
量が４００００を越えると、逆に熱溶融性インキ層の造
膜性が過大となり、印字時の膜切れが悪くなって好まし
くない。そして、過冷却成分の１００℃における溶融粘
度は、１０００〜３００００ｍPas 、好ましくは５００
０〜２００００ｍPas の範囲である。

【００１３】また、ワックス成分としては、例えばマイ
クロクリスタリンワックス、カルナウバワックス、パラ
フィンワックス、フィッシャートロプシュワックス、各
種低分子量ポリエチレン、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、ペトロラクタム、部分変性ワックス、脂肪
酸エステル、脂肪酸アミド等のワックスが用いられる。
このなかで、特に、１００℃における溶融粘度が１０〜
１０００ｍPas であり、過冷却成分よりも凝固点が高い
ワックスが好ましい。

【００１４】着色剤としては、公知の有機または無機の
顔料、あるいは染料の中から適宜選択することができ、
例えば、十分な着色濃度を有し、光、熱等により変色、
退色しないものが好ましい。

【００１５】そして、上述のような過冷却成分、ワック
ス成分、着色剤とを含む熱溶融性インキ層３は、基材フ
ィルム２側においては過冷却成分よりもワックス成分が
多く、熱溶融性インキ層３の表面側においてはワックス
成分よりも過冷却成分が多ような構成となっている。例
えば、熱溶融性インキ層３の基材フィルム２側ではワッ
クス成分と過冷却成分との重量比率は８：１〜８：３の
範囲にあることが好ましい。また、熱溶融性インキ層３
の表面側ではワックス成分と過冷却成分との重量比率は
１：８〜３：８の範囲にあることが好ましい。このよう
に、熱溶融性インキ層３の厚さ方向におけるワックス成
分と過冷却成分との重量比率に勾配があることにより、
印字時においてワックス成分と過冷却成分とが以下のよ
うな作用をする。すなわち、印字の際にサーマルヘッド
から熱エネルギーが熱溶融性インキ層３に印加される
と、過冷却成分とワックス成分とが溶融するが、上記の
ようにワックス成分に比べて過冷却成分の溶融粘度が高
いため、被転写材への転移量は過冷却成分よりもワック
ス成分が多くなる。その後、サーマルヘッドが移動して
印字箇所の温度が低下すると、ワックス成分の凝固点が
過冷却成分のそれよりも高いため、被転写材上でワック
ス成分が凝固しても過冷却成分は過冷却状態（溶融状
態）であり、この凝固状態のワックス成分と溶融状態に
ある過冷却成分との界面、あるいは溶融状態にある過冷
却成分内で凝集破壊が生じて熱溶融性インキ層の所定量
が被転写材に転写される。この結果、所定量のワックス
成分が着色剤とともに被転写材へ転写され、過冷却成分
は熱溶融性インキ層３側に大部分残ることになる。そし
て、１回の印字において所定量のワックス成分が被転写
材へ転写されることにより、熱溶融性インキ層３の表面
のワックス成分は減少するが、熱溶融性インキ層３の基
材フィルム２側から熱溶融性インキ層３の表面側へワッ
クス成分が移動することにより補充されるため、熱溶融
性インキ層３の表面における過冷却成分とワックス成分
の重量比率は上記の範囲に維持される。

【００１６】一方、上述のような熱溶融性インキ層３の
厚さ方向におけるワックス成分と過冷却成分との重量比
率の勾配が形成されていない場合は、１回目の印字にお
けるワックス成分の被転写材へ転写量が過大となり、複
数回の転写を均一にすることは困難となる。

【００１７】尚、上述の熱溶融性インキ層３の厚さ方向
におけるワックス成分と過冷却成分との重量比率の勾配
は、熱溶融性インキ層３の基材フィルム２側から熱溶融
性インキ層３の表面側へ徐々に重量比率が変化するよう
な勾配でもよく、また段階的に重量比率が変化するよう
な勾配でもよい。

【００１８】このような熱溶融性インキ層３の形成は、
例えば、まず過冷却成分よりもワックス成分が多く含ま
れるインキを基材フィルム２上に塗布して熱溶融性イン
キ層３の第１層目を形成し、その後、この第１層上にワ
ックス成分よりも過冷却成分が多く含まれるインキを塗
布して第２層目を形成することにより行うことができ
る。この場合のインキは、過冷却成分をトルエン、酢酸
エチル、メチルエチルケトン等の溶剤に溶解し、これに
ワックス成分を分散させたインキが用いられる。

【００１９】上述のような熱溶融性インキ層３の厚さは
１０〜１５μｍ程度が好ましく、上記のような第１層と
第２層とにより熱溶融性インキ層３が構成される場合
は、各層の厚さは５〜９μｍ程度が好ましい。

【００２０】また、本発明では、図２に示されるように
基材フィルム２と熱溶融性インキ層３との間に接着剤層
５を介在させてもよい。この接着剤層５は、基材フィル
ム２上に熱溶融性インキ層３を確実に保持するための層
である。接着剤層５としては、アクリル樹脂、ナイロン
樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹
脂、ウレタン樹脂等により形成することができ、厚さは
０．１〜０．２μｍ程度が好ましい。

【００２１】次に、実験例を示して本発明を更に詳細に
説明する。実験例基材フィルムとして厚さ６μｍのポリエチレンテレフタ
レートフィルム（東レ（株）製ルミラー）の背面に下記
組成の背面層用インキをグラビアコート法により０．４
ｇ／ｍ²の塗布量で塗布して乾燥させて背面層を形成し
た。

【００２２】次に、熱溶融性インキ層用のインキとして
下記組成の第１層用インキおよび第２層用インキを１組
としたＡ〜Ｅの５種のインキを調製した。尚、各インキ
に使用した過冷却成分、および、その分子量、特性は下
記の表１に示される通であった。

【００２３】（熱溶融性インキ層の第１層用インキ組成）ポリカプロラクトン（過冷却成分） … ３重量部パラフィンワックス（m.p.=65 ℃、溶融粘度＝80mPas(100℃） …２２重量部エチレン／酢酸ビニル共重合体 … ５重量部カーボンブラック …１０重量部メチルエチルケトン …６０重量部（熱溶融性インキ層の第２層用インキ組成）ポリカプロラクトン（過冷却成分） …１８重量部パラフィンワックス（m.p.=65 ℃、溶融粘度＝80mPas(100℃） … ６重量部エチレン／酢酸ビニル共重合体 … ６重量部カーボンブラック …１０重量部メチルエチルケトン …６０重量部

【００２４】

【表１】その後、上記基材フィルムの表面にインキＡの第１層用
インキをグラビアコート法により６ｇ／ｍ²の塗布量で
塗布して乾燥させ、さらにこの第１層上にインキＡの第
２層用インキをグラビアコート法により６ｇ／ｍ²の塗
布量で塗布して乾燥させて、２層構造の熱溶融性インキ
層を形成して熱転写シート（試料１）を得た。同様に
Ｂ，Ｃの各インキを用いて２層構造の熱溶融性インキ層
を形成して熱転写シート（試料２、試料３）を得た。

【００２５】また、比較として試料１〜３と同様して
Ｄ，Ｅの各インキを用いて２層構造の熱溶融性インキ層
を形成して熱転写シート（比較試料１、比較試料２）を
得た。さらに、インキＢの第１層用インキのみを用い、
グラビアコート法により１２ｇ／ｍ²の塗布量で塗布し
て乾燥させて、ワックス成分と過冷却成分との重量比率
の勾配のない熱溶融性インキ層を形成して熱転写シート
（比較試料３）を得た。また、インキＢの第２層用イン
キのみを用い、グラビアコート法により１２ｇ／ｍ²の
塗布量で塗布して乾燥させて、ワックス成分と過冷却成
分との重量比率の勾配のない熱溶融性インキ層を形成し
て熱転写シート（比較試料４）を得た。さらに、過冷却
成分を含有していない他は上記のインキＢの第１層用イ
ンキと同じ組成のインキを用い、上記の比較試料３と同
様にして熱溶融性インキ層を形成し熱転写シート（比較
試料５）を得た。

【００２６】次に、各熱転写シート（試料１〜３、比較
試料１〜５）を用いて、下記の印字条件で５回印字を実
施し、それぞれの回の印字について印字濃度および印字
品質を評価して下記表２の結果を得た。

【００２７】（印字条件）印字プリンタ：薄膜型サーマルヘッドを搭載した印字シ
ュミレータ印加エネルギー：０．８ｍＪ／ｄｏｔ（一定）被転写体：上質紙（ベック平滑度＝５０〜８０秒）印字濃度評価：マクベス濃度計RD-914（Ｖフィルター使
用）を用いて測定印字品質評価：目視により判断 ◎…非常に良好；○…良好；△…やや不良；×…不良

【００２８】

【表２】

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば熱
溶融性インキ層が基材フィルム上に形成され、この熱溶
融性インキ層はワックス成分と、このワックス成分と非
相溶性の過冷却成分と、着色剤とを含むため、印字にお
いてワックス成分と着色剤の一定量が被転写材に転写さ
れ、かつ熱溶融性インキ層の印字箇所での凝集破壊が安
定して行われ、多数回使用しても印字濃度が均一で鮮明
な印字が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱転写シートの一例を示す概略断面図
である。

【図２】本発明の熱転写シートの他の例を示す概略断面
図である。

【符号の説明】

１…熱転写シート２…基材フィルム３…熱溶融性インキ層４…背面層５…接着剤層

フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−66992（ＪＰ，Ａ) 特開平４−179582（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−35992（ＪＰ，Ａ) 特開平４−182192（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−255894（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−77578（ＪＰ，Ａ) 特開平２−251485（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41M 5/38 - 5/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基材フィルムと、該基材フィルムの一方
の面に形成された熱溶融性インキ層とを有し、前記熱溶
融性インキ層はワックス成分と、該ワックス成分と非相
溶性の過冷却成分と、着色剤とを含むと共に、ワックス
成分と過冷却成分の重量比率が基材フィルム側から表面
側に向かって過冷却成分が段階的に多くなる多層構造を
有し、前記過冷却成分は、融点が５０〜７０℃、凝固点
が２０〜４０℃、平均分子量が１０００〜４００００、
及び、１００℃における溶融粘度が１０００〜３０００
０ｍＰａｓであることを特徴とする多数回印字可能な熱
転写シート。
【請求項２】前記熱溶融性インキ層が基材フィルム側
の第１層と表面側の第２層とからなり、前記第１層にお
けるワックス成分と過冷却成分との重量比率は８：１〜
８：３であり、前記第２層におけるワックス成分と過冷
却成分との重量比率は１：８〜３：８であることを特徴
とする請求項１に記載の熱転写シート。