JPH04241990A - 熱転写シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，優れた操作性，保守性
のためコンピューター，ワードプロセッサー，ファクシ
ミリおよびバーコードプリンターなどの記録媒体として
近年広く使用されている熱転写シートに関し，特に該熱
転写シートを構成するバック層の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に最近の熱転写シートの代表的基本
構造は，ポリエステルやポリアミドのフィルム又は紙な
どよりなる基材の片面に，アンダー層を介して熱転写イ
ンク層が形成され，該インク層表面にインク層と被転写
紙の摩擦によって生ずる地汚れ防止や転写性の向上等を
意図してトップ層が設けられるとともに，基材の他方の
表面にスティック防止，ブロッキング防止等を意図して
バック層が形成された構造となっている。

【０００３】ところで従来のバック層は，スティック防
止の目的から，サーマルヘッド発熱素子の発熱に対し熱
溶融することのない樹脂をその構成材料として用いるの
が一般的であった。即ち，バック層の樹脂の選択は，専
ら耐熱性のできるだけ高い樹脂がスティック現象を良好
に防止し得るとの視点から行われ，例えばシリコーン樹
脂，フッ素樹脂，メラミン樹脂，エポキシ樹脂，フェノ
ール樹脂，ポリイミド樹脂，ニトロセルロース樹脂等が
好んで使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，近年熱
転写プリンターの高速印字化等に伴い，単位時間当りに
バック層に与えられるサーマルヘッドの発熱エネルギー
が増加する傾向があり，この為従来の構成のバック層で
はスティック現象が生ずる場合がしばしばみられるよう
になった。加えて，従来のバック層を用いると，サーマ
ルヘッドの表面保護ガラス層がバック層との長距離に亘
る接触摩擦が原因でサーマルヘッド発熱素子の切断に至
る程度にまで摩耗するという新たな問題が生じている。 このため本発明は，高速印字プリンター等にみられる高
い発熱エネルギー下での印字に際し，サーマルヘッドと
スティック現象を起こすことがなく安定走行を可能にす
るとともに，サーマルヘッドの表面保護ガラス層の摩耗
がきわめて少ないバック層を有する熱転写シートの提供
を課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は，樹脂の選択と
共に特定の化合物を混合して用いることに特徴を有する
。

【０００６】即ち本発明は，基材フィルムの表面に熱転
写インク層，裏面にバック層が夫々直接又は間接に設け
られた熱転写シートにおいて，該バック層がスチレン系
の合成樹脂と，高級脂肪酸の金属塩もしくはアミドとが
混合されて形成されてなることを特徴とする熱転写シー
トである。

【０００７】本発明において用いる基材フィルムとして
は，従来公知の種々のものを用いることができ，例えば
ポリエステルフィルム，ポリカーボネートフィルム，ポ
リアミドフィルム，ポリオレフィンフィルム，セルロー
ス系フィルム，グラシン紙フィルム等があげられ，その
厚さが２〜５０μｍ，好ましくは３〜１０μ程度のもの
が適宜用いられる。

【０００８】本発明において，前記基材フィルムの表面
に形成させる熱転写インク層は，該基材フィルムの表面
上に直接形成させてもよく，また剥離性又は非剥離性の
アンダー層を介して間接的に形成させてもよい。該熱転
写インク層としては，従来公知の種々のものを用いるこ
とができ，例えば熱溶融性インク，ロイコ染料等を含む
反応性インク，熱昇華性インクからなる転写層をあげる
ことができる。

【０００９】本発明のバック層は，前記基材フィルムの
熱転写インク層を施こす面とは反対側の面に直接形成さ
せても，またプライマー層のような下塗り層を介して間
接的に形成させてもよい。

【００１０】本発明の最大の特徴は，バック層の樹脂と
して，それ自体は，サーマルヘッドの発熱素子の発熱に
よって熱溶融する程度に軟化温度が低いスチレン系の合
成樹脂を用いると共に，これと混合して高級脂肪酸の金
属塩もしくはアミドを用いることである。

【００１１】スチレン系の合成樹脂としては，従来公知
のものが適宜用いられる。例えば，ポリスチレン樹脂，
スチレン−アクリル酸共重合体，スチレン−アクリル酸
エステル共重合体，スチレン−メタクリル酸共重合体，
スチレン−メタクリル酸エステル共重合体，スチレン−
アクリロニトリル共重合体，スチレン−酢酸ビニル共重
合体，スチレン−アクリル酸−アクリル酸エステル共重
合体，スチレン−アクリル酸−メタクリルアミド共重合
体，スチレン−アクリル酸−メタクリル酸エステル共重
合体，スチレン−アクリル酸−アクリロニトリル共重合
物などがあげられる。これらは単独乃至数種を組み合わ
せて用いられる。

【００１２】また，高級脂肪酸の金属塩もしくはアミド
としては，従来公知のもの適宜用いられるが，高級脂肪
酸の金属塩としては，特にステアリン酸亜鉛，ステアリ
ン酸コバルト，ステアリン酸鉛，パルミチン酸カルシウ
ム，パルミチン酸亜鉛，パルミチン酸アルミニウム，ベ
ヘン酸亜鉛，ベヘン酸カルシウム，ベヘン酸マグネシウ
ムなどがより好ましく，また高級脂肪酸のアミドとして
は，特にオレイン酸アミド，エルカ酸アミド，ベヘン酸
アミド，ラウリン酸アミド，ヒドロキシステアリン酸ア
ミド，ステアリン酸アミド，エチレンビスラウリン酸ア
ミド，エチレンビスオレイン酸アミド，Ｎ−ステアリル
ステアリン酸アミド，Ｎ−オレイルステアリン酸アミド
，Ｎ−ステアリルエルカ酸アミド，メチロールステアリ
ン酸アミド，メチロールベヘン酸アミドなどがより好ま
しく用いられる。これらの高級脂肪酸の金属塩もしくは
アミドは，単独乃至数種を組み合わせて用いられる。

【００１３】また上記のスチレン系の合成樹脂および高
級脂肪酸の金属塩もしくはアミドの混合比率は，好まし
くは合成樹脂１重量部に対し該金属塩もしくはアミドを
０．２から１重量部の範囲内の割合で混合すると良好な
結果が得られる。上記比率が０．２以下ではスティック
現象が生じる場合があり，また１以上ではバック層の被
膜強度が不足し，サーマルヘッドの摩擦により剥れが生
じカスとなってサーマルヘッドを汚染する場合がある。

【００１４】また，本発明のバック層の構成材料として
は，上記スチレン系の合成樹脂，高級脂肪酸の金属塩も
しくはアミド以外に，有機あるいは無機の顔料を加えて
もよく，その場合，バック層中に含まれるこれらの顔料
の割合は全体の０から５０重量％，好ましくは０から３
０重量％の範囲で適宜選択して使用できる。有機顔料と
しては，たとえばメラミン−ホルムアルデヒド縮合物，
尿素−ホルムアルデヒド縮合物，フェノール−ホルムア
ルデヒド縮合物，フッ素樹脂パウダー，シリコーン樹脂
パウダーなどが，無機顔料としては，たとえば炭酸カル
シウム，炭酸マグネシウム，珪酸カルシウム，シリカ，
アルミナ，酸化亜鉛，ジルコニア，カーボンブラック等
従来公知のものが適宜選択して用いることができる。

【００１５】本発明のバック層を形成するには，従来公
知の種々の塗工方法が採用しうるが，スチレン系の合成
樹脂がトルエン，メチルエチルケトン，酢酸エチル等の
汎用溶剤に溶解しやすいことからソルベントコーティン
グ法が好適に採用される。また，本発明のバック層の厚
みは通常０．１から２．０μｍ，好ましくは０．２から
１．０μｍ程度の厚みの中から適宜選択される。

【００１６】

【作用】本発明のバック層を用いた熱転写シートは，印
字の際にスティック現象を生ずることなく安定走行でき
，しかもサーマルヘッドの表面保護ガラス層に対し，サ
ーマルヘッド発熱素子が切断に至る心配のない程度の摩
耗しか生じさせない理由として，本発明者は次のように
推測している。

【００１７】本発明のバック層を構成するスチレン系の
合成樹脂は，サーマルヘッドの発熱素子の発熱によって
，それ自体は熱溶融する程度に軟化温度が低く通常９０
から１５０℃程度の軟化温度を有する。従って単独では
当然スティック現象が生ずる。ところでこれに高級脂肪
酸の金属塩もしくはアミドが混合されると，通常これら
の金属塩もしくはアミドは上記スチレン系の合成樹脂と
は相溶しにくい性質でしかも低分子量の為に，表面エネ
ルギー的に有利なバック層表面へと拡散移行し，該バッ
ク層表面部分に密に配列するものと推測される。このた
め，サーマルヘッドの発熱に対しては，上記スチレン系
の合成樹脂よりもこれらの金属塩もしくはアミドが優先
的に溶融することになるが，これらの金属塩もしくはア
ミドは，それ自体滑剤の性質を兼ね備えている為にサー
マルヘッドに溶着しにくく，瞬時の印字走行の時間内で
はスティック現象を起こさないものと考えられる。これ
は，印字加熱の際に，サーマルヘッドとスチレン系の合
成樹脂の間に液相のスリップ層が存在する状態を意味す
るが，この液相がいわば潤活油の役目となり，また上記
スチレン系の合成樹脂が熱により軟らかくなっているこ
とも手助けして，サーマルヘッドの表面保護ガラス層の
摩耗をきわめて少ないものにしているものと推測される
。

【００１８】

【効果】以上の説明より理解されるように，本発明のバ
ック層を施こした熱転写シートを閉じると，印字の際に
スティック現象を生ずることなく安定した走行が可能と
なり，しかも長距離の印字によってもサーマルヘッドが
わずかしか摩耗しないという効果を得ることができる。

【００１９】

【実施例および比較例】以下本発明の効果を更に具体的
に示す為に実施例および比較例を示すが，本発明はこれ
らの実施例に限定されるものではない。

【００２０】［実施例１］下記組成のバック層用塗工液
を，ボールミルにて３時間混練することにより得た。 　　ポリスチレン（三井東圧化学製，トーポレックスＧ
ＰＰＳ５８５−５７）　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　１２　　重量部　　
ステアリン酸亜鉛　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６　
　　　〃　　炭酸カルシウム（白石工業製，ホモカルＤ
）　　　　　　　　　　　　　　　　２　　　　〃　　
トルエン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
４０　　　　〃　　メチルエチルケトン　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　４０　　　　〃上記の塗工液を４．５μｍのポ
リエステルフィルム上にマイヤーバー方式にて塗工し，
厚さ０．５μｍのバック層を形成させた。

【００２１】次に下記組成の熱溶融性インクを調製し，
ホットメルト方式にて上記のバック層と反対側のポリエ
ステル表面に厚さ４μｍの転写インク層を形成させて，
熱転写シートを得た。 　　パラフィンワックス（日本精蝋製，ＳＰ−０１４５
）　　　　　　４５　　重量部　　カルナウバワックス
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　３０　　　　〃　　エチレン−
酢酸ビニル共重合体　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　５　　　　〃　　　　　　　
　（三井デュポンポリケミカル製，ＥＶ−４１０）　　
カーボンブラック　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０　　
　　〃　　　　　　　　（デグッサジャパン製，プリン
テックス１５０Ｔ）

【００２２】［実施例２］下記組成
のバック層用塗工液を用いる以外は，実施例１と全く同
じ方法にて熱転写シートを得た。 　　ポリスチレン（三井東圧化学製，トーポレックスＧ
ＰＰＳ５８５−５７）　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　１２　　重量部　　
ステアリン酸アマイド　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４　　　
　〃　　尿素−ホルムアルデヒド縮合物　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４　　　
　〃　　トルエン　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　６０　　　　〃　　メチルエチルケトン　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　２０　　　　〃

【００２３】［実施例
３］下記組成のバック層用塗工液を用いる以外は，実施
例１と全く同じ方法にて熱転写シートを得た。 　　スチレン−アクリル酸−アクリルエステル共重合体
　　　　　　　　１４　　重量部　　　　（積水化学工
業製，エスレックＰ−ＴＹ−５２４９）　　ステアリン
酸鉛　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４　　　　〃
　　珪酸カルシウム（徳山曹達製，ファインシールＳＰ
−１０）　　２　　　　〃　　トルエン　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　４０　　　　〃　　メチ
ルエチルケトン　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　４０　　　　〃

【００２４】［実施例４］下記組成のバック層用塗工液
を用いる以外は，実施例１と全く同じ方法にて熱転写シ
ートを得た。 　　スチレン−アクリロニトリル共重合体　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　１０　　重量部　　　　
（ダイセル化学工業製，セビアン−Ｎ−０２０）　　エ
チレンビスオレイン酸アミド　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　６　　　　〃　　酸
化亜鉛　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　４　　　　〃　　トルエン　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　６０　　　　〃　　メチルエチルケ
トン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　２０　　　　〃

【００２５
】［比較例１］下記組成のバック層用塗工液を用いる以
外は，実施例１と全く同じ方法にて熱転写シートを得た
。 　　ポリスチレン（三井東圧化学製，トーポレックスＧ
ＰＰＳ−５８５−５７）　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　１８　　重量部　
　炭酸カルシウム（白石工業製，ホモカルＤ）　　　　
　　　　　　　　　　　　２　　　　〃　　トルエン　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４０　　　
　〃　　メチルエチルケトン　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４
０　　　　〃

【００２６】［比較例２］下記組成のバッ
ク層用塗工液を用いる以外は，実施例１と全く同じ方法
にて熱転写シートを得た。 　　硝化綿（ダイセル化学工業製，ＦＭ−２００，固形
分濃度２５％）　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　３５　　重量部　　コハク
酸カリウム　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１　　　　
〃　　メタノール　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　６４　　　　〃

【００２７】［比較例３］下記組成
のバック層用塗工液を用いる以外は，実施例１と全く同
じ方法にて熱転写シートを得た。 　　セルロースアセテートブチレート（１０％メチルエ
チルケトン溶液）　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　５０　　重量部　　ステ
アリン酸亜鉛　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１．４〃
　　エチレンビスステアリン酸アミド　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．３〃　　メ
チルエチルケトン　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４８．３〃前
記のようにして得られた実施例１乃至４および比較例１
乃至３の熱転写シートのそれぞれについて，下記の方法
にてバック層の性能評価を行い，結果を表１にまとめて
示した。

【００２８】（１）　　熱転写シートの安定走行性自製
のプリンター（サーマルヘッド素子密度８ｄｏｔ／ｍｍ
，印字エネルギー１５ｍＪ／ｍｍ２　，印字スピード５
０ｍｍ／秒）を用いて，Ａ４判サイズの用紙５００枚を
連続的に印字する際に，スティック現象が全くなく，ま
たシワの発生もなく安定に走行するものを○，一方ステ
ィック現象がはなはだしく走行不可能のものをＸ１，ス
ティック現象が原因と思われる印字物上の白スジが５枚
以上発生したものをＸ２，スティック現象はないまでも
シワの発生により印字に悪影響のみられたものをＸ３と
して示した。

【００２９】（２）　　サーマルヘッドの表面保護ガラ
ス層の摩耗 上記と同種のプリンターを用い，熱転写シートの長尺連
続印字試験を実施し，熱転写シートの通算印字距離数が
１５ｋｍの時点でサーマルヘッドを取りはずし，三次元
粗さ測定器（（株）小坂研究所製，モデルＴＤＦ−３Ａ
）にてガラス層の摩耗度を測定した。なお，各々の熱転
写シートを試験する毎に新しいサーマルヘッドを用い，
走行試験前の摩耗度（ブランク値）と１５ｋｍ走行後の
摩耗度を測定し，その差の大小にてバック層のサーマル
ヘッドへの影響を判断した。一般に摩耗度は１５ｋｍ走
行時点では０．５μｍ以下であることが好ましく，これ
以上の場合，走行距離が３０から５０ｋｍと長くなった
際にサーマルヘッド発熱素子の切断に至る危険性が大と
なる。そこで上記摩耗度が０．５μｍ以下を○，０．５
μｍより大きい場合を×として示し摩耗度の数値も併記
した。

【００３０】表１ 　　以上のように，スチレン系合成樹脂と高級脂肪酸の
金属塩もしくはアミドとが混合されて形成されたバック
層を有する熱転写シートは，たとえばスチレン系合成樹
脂のみの場合（比較例１），スチレン系合成樹脂以外の
樹脂を使用した場合（比較例２及び３）などに比べ，き
わめて優れた性能を有することが明らかである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基材フィルムの表面に熱転写インク層
   ，裏面にバック層が，夫々直接又は間接に設けられた熱
   転写シートにおいて，該バック層がスチレン系の合成樹
   脂と，高級脂肪酸の金属塩もしくはアミドとが混合され
   て形成されてなることを特徴とする熱転写シート。