JPH06171245A - 熱転写記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱高感度と印字された画像の耐摩耗性を両立
させた熱転写記録媒体を提供すること。 【構成】 （１）耐熱性支持体上に少なくとも支持体か
ら一最も遠い表面層に熱溶融性微粒子を含有する熱転写
インク層を有する熱転写記録媒体において、インク層の
光沢度が５〜９０％（７５度反射）であること。（２）
表面層の熱溶融性微粒子の体積基準の粒度分布による累
計体積が９０％になる粒子径が、１.０〜１０.０μｍで
あること。（３）表面層の熱溶融性微粒子が、カルナウ
バワックスを主成分としていること。（４）表面層の熱
溶融性微粒子がカルナウバワックス、及び融点または軟
化点が６０〜１３０℃の熱塑性樹脂を主成分とする。
（５）熱転写インク層が２層以上積層され、支持体に最
も近い層の４０℃における針入度が４以下のワックスを
主成分とすること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱転写記録媒体、特に熱
転写用インクリボンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、熱転写用インクリボンを使っ
て転写して作成した画像の耐摩耗性を改善するために種
々の提案がなされている。それらの中のいくつかを下記
に例示す。

【０００３】１）着色剤、融点または軟化点が６０〜１
４０℃の樹脂粒子、融点または軟化点が７０〜１３０℃
のワックス、および水溶性樹脂とを主成分とするインク
を用いるもの（特開昭６３−４５０９号公報）。 ２）樹脂とワックスを主成分とする固溶体粒子とバイン
ダーを主成分として含有するもの（特開昭６３−８４８
９０号公報）。 ３）スチレン系樹脂粒子とワックスを主成分とする第１
層、着色剤、粘着性付与樹脂粒子及びワックスで構成さ
れる第２層からなるインク層を有するもの（特開昭６３
−８４９８１号公報）。 ４）着色剤、熱可塑性樹脂からなる粒子、ワックス粒子
及び水溶性樹脂からなるもの（特開昭６３−８９３８３
号公報）。 ５）熱溶融性微粒子を含有する第１及び第２インク層を
有するもの（特開昭６３−５１１８０号公報）。

【０００４】上記の従来技術１）〜４）に記載の熱転写
記録媒体は、各素材を粒状化することにより印字と非印
字の境界を明瞭にでき、転写時に転写層が切れ易くなっ
て解像性が向上する。しかし、層の結着性が不充分とな
って地汚れなどを発生したり、熱感度、耐摩擦性の点で
不充分であった。一方、従来技術５）は熱感度は向上す
るがまだ充分とは云えず、特に高速印字対応性、高密度
記録性の点で不充分であった。さらに、印字された画像
の耐摩擦性の点で不充分であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の問題を
解決するものであり、高感度と印字された画像の耐摩耗
性を両立させた熱転写記録媒体を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、耐熱性
支持体上に少なくとも支持体から最も遠い表面層に熱溶
融性微粒子を含有する熱転写インク層を有する熱転写記
録媒体において、インク層の７５度反射における光沢度
が５〜５０％である熱転写記録媒体が提供される。

【０００７】表面層の熱溶融性微粒子の、体積基準の粒
度分布による累計体積が９０％になる粒子径（以後、９
０％粒子径と略称）が、１.０〜１０.０μｍである熱転
写記録媒体が提供される。

【０００８】また、表面層の熱溶融性微粒子が、カルナ
ウバワックスを主成分とする微粒子である熱転写記録媒
体が提供される。

【０００９】また、表面層の熱溶融性微粒子がカルナウ
バワックス、及び／または融点もしくは軟化点が６０〜
１３０℃の熱塑性樹脂を主成分とする熱転写記録媒体が
提供される。

【００１０】また、熱転写インク層が２層以上積層さ
れ、支持体に最も近い層の４０℃における針入度が４以
下のワックスを主成分とする熱転写記録媒体が提供され
る。

【００１１】本発明の熱転写記録媒体の代表例の構成を
図面によって具体的に説明する。図１は裏面に耐熱保護
層５を備えた耐熱性支持体１、その上にインク層３を設
けた熱転写記録媒体であって、インク層３は着色剤３
１、熱溶融性微粒子３２、及び必要に応じ結着剤３３よ
りなる。

【００１２】図２は剥離層２を介してインク層３を設け
たもの、図３は剥離層２、インク層３上にさらに熱溶融
性微粒子32を含有するオーバー層４を設けたものを示す
が、本発明は必ずしもこれらの構成に限ったものではな
い。

【００１３】ここで、支持体から最も遠い表面層の光沢
度が７５度反射で５〜５０％であることが重要であり、
そのためには熱溶融性微粒子３２の９０％粒子径（累計
体積が９０％になる粒子径）が１.０〜１０.０μｍの範
囲にあることが必要である。

【００１４】ここで言う９０％粒子径は、熱転写記録媒
体の断面より観察される粒形態から求められるものであ
り、その断面観察は常法により試料を形成し、透過型電
子顕微鏡（ＴＥＭ）によって容易に知ることが可能であ
る。また、簡便法で光沢度計(Gloss Meter）による光沢
度の測定によっても知ることができる。このＴＥＭ観察
または光沢度測定による乾燥時における粒径と、インク
層を形成する塗布液中での粒径は凡そ一致する。従っ
て、塗布液状態での平均粒径を適宜設定することによ
り、乾燥時の光沢度を調節することが可能となる。塗布
液での粒径は、レーザー拡散方式による測定装置（堀場
製作所製ＬＡ−７００）などによって容易に測定でき
る。

【００１５】表面層それぞれの熱溶融性微粒子の粒径が
前記適正範囲域から外れると下記表１に示すような異常
画像が発生する。

【表１】

【００１６】以上説明したように、熱溶融性微粒子の９
０％粒子径を適正な範囲にすることによって熱感度の向
上効果、低平滑紙にも適切な転写がでるように熱転写媒
体の転写性の改善効果が得られる。

【００１７】この機構については必ずしも明らかではな
いが、次のように考えられる。表面層の粒子の９０％粒
子径を１.０〜１０.０μｍにすることで適度の空隙が生
まれ、かつ、熱転写層の熱伝導度が下がって転写紙への
熱伝導が少なくなり、熱転写層の溶融に対して熱が有効
に使われるため低熱エネルギーで転写できる。また、イ
ンク層全体が粒子で構成されているため、フィルム状の
層に比べて剪断強度を下げることができ、印字の際の加
熱によって粒子の融着による連続層部分（画像部分）と
非連続部分（非画像部分）との境界が点状に接触してい
るため剪断しやすく、また、直線状に切れるため、転写
すべき部位の輪郭が明確になるものと推定される。

【００１８】次いで、剥離層について説明する。熱溶融
性微粒子の主成分である有機滑剤は、転写した画像の耐
摩擦性を改善するためには、４０℃における針入度が
４.０以下であることが必要である。針入度が４.０を超
えると充分な機械的強度が得られず、摩擦によって画像
の乱れが発生する。４０℃での針入度を規定したのは、
画像を摩擦したときに画像部の熱が摩擦熱で常温よリ上
昇するからである。

【００１９】前記有機滑剤としはカルナウバワックス、
キャンデリラワックス、ライスワックス、カスターワッ
クス、モンタンワックスなどの天然ワックス、１２−ヒ
ドロキシステアリン酸の誘導体、改質ポリエチレン、α
−オレフィン、無水マレイン酸誘導体、ラノリンワック
ス誘導体、順肪族アミド、芳香族アミドなどのアミド類
などが挙げられる。特に硬度、吸熱特性の点からカルナ
ウバワックスが好適である。

【００２０】また、適宜熱可塑性樹脂を有機滑剤と混合
して用いるかまたは混融せしめ、固溶体状態で用いるこ
とができる。それらの熱可塑性樹脂としては、融点また
は軟化点６０〜１３０℃の各種の樹脂が使用できる。例
えばアクリル樹脂、メタクリル樹脂、スチレン樹脂、酢
酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、
石油樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、オレフィン
樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、
ポリアセタール樹脂、アミド樹脂などがある。

【００２１】融点または軟化点が６０℃より低いと、転
写画像の高温環境性（３０〜５０℃）における耐摩擦性
が悪くなり、１３０℃より高いと熱転写記録の際に高熱
エネルギーを必要とし、記録速度が遅くなったり、サー
マルヘッドの寿命が短くなるなどの問題が起こる。

【００２２】また、それぞれの層の結着剤としては、必
要に応じて前記熱可塑性樹脂や、少量で高い結着性、可
撓性を付与せしめる未加硫ゴムを用いるとよい。それら
の未加硫ゴムとしては、ポリイソブレン、ポリブタジエ
ン、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレ
ン−プロピレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、フ
ッ素系ゴム、ウレタンゴムなど、好ましくはポリイソプ
レン、ポリブタジエン、エチレン−プロピレンゴム、ブ
チルゴム、及びニトルレゴムが挙げられる。なお、これ
ら好ましいゴムは融点６０℃〜２００℃のものである。
また、適宜ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニール共重合
体）、ＥＥＡ（エチレン−エチルアクリレート共重合
体）などの熱可塑性樹脂を用いてもよい。さらに層の柔
軟剤として各種油剤を用いることができる。

【００２３】結着剤と熱溶融性微粒子の成分比（重量
比）は結着剤／熱溶融性微粒子＝３〜５０／９７〜５
０、好ましくは５〜４０／９５〜６０の範囲であること
が望ましい。前記成分比が３以下では充分な結着機能が
なく、つまリ低温インク層片落ちが発生し、また耐摩耗
性が劣化する。一方、成分比が５０を超えると転写画像
表面の潤滑性が悪くなって、耐摩耗性の向上効果が得ら
れないとともに、層の剥離性が低下し熱感度が低下して
しまう。

【００２４】剥離層の厚さは通常０.５〜５μｍ、好ま
しくは１.０〜２.０μｍの範囲である。０.５μｍより
薄いと低平滑紙への転写性が悪くなる。一方、５μｍを
超えると低エネルギー時や高速印字時に転写不良が起
る。なお、剥離層液の調整は通常の有機溶剤分散液また
は水分散液、エマルジョン液を用いた塗布により行われ
る。より好ましくは、エマルジョンによって安定粒径と
したものを用いるのがよい。

【００２５】次に、熱転写インク層につぃいて説明す
る。熱転写インク層は従来と同様、着色剤、有機滑剤を
主成分とし、必要に応じて低融点樹脂より構成される。
着色剤としてほ従来公知の染料及び顔料の中から適宜選
択される。使用される有機滑剤は先に剥離層について説
明したものと同様であるが、特に硬度及び吸熱特性の点
からカルナウバワックスが好適である。

【００２６】低融点樹脂として、ポリアミド系、ポリエ
ステル系、ポリウレタン系、塩化ビニル系、セルロース
系、石油系、スチレン系、ブチラール系、フェノール系
などの樹脂の他、エチレン−酢酸ビニル共重合体やエチ
レン−アクリル系樹脂、テルペン系樹脂などが挙げられ
る。これらの樹脂は、熱感度及び画像の耐摩擦性の点か
ら、融点点もしくは軟化点が６０〜１３０℃であること
が好ましい。

【００２７】これら各成分比(重量比)は、着色剤／有機
滑剤／樹脂＝５〜５０／３０〜９０／５〜５０が適当で
る。熱溶融性インク層の形成法も第１インク層の場合と
同様、有機溶剤溶液または水性分散液、またはエマルジ
ョン液の塗布が適用される。第２インク層も第１インク
層と同様、エマルジョン化した熱溶融性微粒子を用いる
のがよい。なお、インク層の厚さは通常０.８〜５μ
ｍ、好ましくは１.０〜２.５μｍの範囲である。０.８
μｍより薄いと光学濃度不足や平滑度の低い紙に転写し
たときにボイド（印字欠陥）が生じ、５μｍを超えると
低エネルギー時に高速印字すると転写不良が発生する。

【００２８】オーバー層も熱転写インク層と素材は同様
であるが、着色剤は入れないかまたは５％以下にするこ
とが望ましい。厚さは通常０.１〜２μｍ、好ましくは
０.３〜１.５μｍが望ましい。

【００２９】インク層、オーバー層とも塗布液の乾燥
は、事前に塗布した層を溶解しないような温度で行うべ
きであり、例えば熱溶融性微粒子としてカルナウバワッ
クスを使用した場合には、８０℃以下で乾燥することが
望ましい。

【００３０】さらに剥離層、熱転写層及びオーバー層に
は、以上の成分のほか、脂肪酸エステル、グリコールエ
ステル、リン酸エステル、エポキシ化アマニ油などの可
塑剤や、柔軟剤として鉱物油、動物油、植物油、流動パ
ラフィン、シリコーンオイルなどの油状物質を少量（多
くても３０％以下）添加することができる。また第１イ
ンク層の場合は最大８％まで着色剤を添加することがで
きる。

【００３１】以上の各層を支持する支持体としてはポリ
ステル、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、
ホリアミド、ポリイミドなどの耐熱性のよいプラスチッ
クスフィルム、セロハン、硫酸紙、コンデンサー紙など
が使用でき、また必要があれば、これら支持体の片両
（熱ヘッドと接触する面）にシリコーンゴム、シリコー
ン樹脂、ポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、
メラミン樹脂、セルロース系樹脂などの耐熱層を設けて
もよい。

【００３２】

【実施例】以下、実施例について本発明を具体的に説明
する。なお、以下の説明中の部は全て重量部である。 〔実施例１〕厚さ４.５μｍのポリエステルフイルム上
に、下記剥離層成分の塗液を乾燥後の厚さが１.５g/m²
になるようにワイヤーバーを用いて塗布し、４０℃の温
風で乾燥して剥離層を形成した。 剥離層成分： カルナウバワックス 10部 ブタジェンゴム 1部 トルエン 89部 ボールミルで10時間分散した。

【００３３】さらにその上に、下記インク層成分の塗布
液を乾燥後の厚さが２.０g/m²になるようにワイヤーバ
ーを用いて塗布し、６０℃の温風で乾燥してインク層を
形成した。 インク層： カルナウバワックス／水添石油樹脂（融点85℃） ＝４/１の固溶体のエマルション 65部 （固形分30％、90％粒子径2.0μｍ) カーボンブラック水分散体（固形分20％） 20部 メタノール 15部 カルナウバワックスのエマルションにカーボンブラック
水分散体とメタノールの混合液を添加し、撹拌してイン
ク層成分とした。さらに、ポリエステルフィルムのイン
ク層と反対側の面にシリコンゴムの１％トルエン溶液を
ワイヤーバーで乾燥付着量０.０５g/m²になるように耐
熱保護層を塗布し、５０℃の温風で乾燥して熱転写記録
媒体を作成した。

【００３４】〔実施例２〕実施例１で、剥離層がない以
外は全て実施例１と同様にして熱転写記録媒体を作成し
た。

【００３５】〔実施例３〕実施例２で、インク層の上に
下記オーバー層を乾燥後付着量０.５g/m²になるように
ワイヤーバーで塗布し、６０℃の温風で乾燥した。 オーバー層 カルナウバワックスのエマルション 30部 （固形分30％、90％粒子径1.0μｍ) 水 20部 メタノール 50部 カルナウバワックスのエマルションに水とメタノールの
混合液を添加し、撹拌してインク層成分とした。

【００３６】〔実施例４〕実施例１の剥離層を塗布した
ポリエステルフィルムの上に、下記インク層を乾燥付着
量１.８g/m²になるように塗布し、６０℃の温風で乾燥
した。 インク層成分： カルナウバワックス／ノボラック樹脂（融点100℃） ＝５/１の固溶体のエマルション 70部 （固形分30％、90％粒子径6.0μｍ) カーボンブラック水分散体（固形分20％） 15部 水 5部 メタノール 10部 カルナウバワックスのエマルションにカーボンブラック
水分散体と水とメタノールの混合液を添加し、撹拌して
インク層成分とした。実施例１と同様にポリエステルフ
ィルム上のインク層の反対側に耐熱保護層を形成した。

【００３７】〔実施例５〕 カルナウバワックスのエマルション 50部 （固形分30％) 水添テルペン樹脂（融点105℃）の水分散体（固形分20％) 20部 （上記エマルションと水分散体の混合液の90％粒子径3.5μｍ) カーボンブラックの水分散体（固形分20％） 15部 水 7部 イソプロピルアルコール 8部 カルナウバワックスのエマルションと水添テルペン樹脂
の水分散体の混合液にカーボンブラック、水及びイソプ
ロピルアルコールの混合液を添加し撹拌する。実施例１
のインク層液をこのインク層液に変えた以外は全く同様
にして熱転写記録媒体を形成した。

【００３８】〔実施例６〕実施例３で、オーバー層成分
を下記に変えた以外は全く実施例３と同様にして熱転写
記録媒体を作成した。 キャンデリアワックスのエマルション （固形分30％、90％粒子径1.0μｍ） 30部 水 20部 エタノール 50部

【００３９】〔比較例１〕実施例１でインク層成分を下
記に変えた以外は全く実施例１と同様にして熱転写記録
媒体を作成した。 カルナウバワックス／水添石油樹脂（融点85℃） 65部 ＝４/１の固溶体のエマルション （固形分30％、90％粒子径0.4μｍ) カーボンブラック水分散体（固形分20％） 20部 メタノール 15部

【００４０】〔比較例２〕実施例５において、カルナウ
バワックスのエマルションと水分散体の９０％粒子径が
１１.０μｍである以外は全く実施例５と同様にして熱
転写記録媒体を作成した。

【００４１】〔比較例３〕実施例２のインク層液の分散
媒を除いた下記成分によりホットメルト塗布した以外は
全く実施例２と同様な熱転写記録媒体を作成した。 インク層 カルナウバワックス（塗布時溶けて粒子状でなくなっている） 68部 水添石油樹脂（融点85℃) 17部 カーボンブラック 15部 100℃に加熱溶融し、サンドミルで５時間分散してイン
ク層成分とした。

【００４２】〔比較例２〕実施例１のインク層を１００
℃で乾燥した以外は全く実施例１と同様にして熱転写記
録媒体を作成したが、溶けて粒子状でなくなっていた。

【００４３】以上９種の熱転写記録媒体について、熱転
写シミュレーターを使用し、ベック平滑度１００秒の上
質紙と、2,000秒のキャストコート紙のラベルに印字し
て画像評価を行った。

【００４４】画像作成の条件は次の通りである。印字ス
ピードは６インチ／秒、印字ヘッドは薄膜部分グレーズ
サーマルヘッド、印字エネルギーは上質紙が２０ミリジ
ュール/mm²、キャストコート紙が１６ミリジュール/mm²
で行なった。

【００４５】画像評価法は次の通りである。 転写性：バーコード部分が鮮明に印字されているかどう
かで評価した。 ○…バーコード部分が鮮明に印字転写されている。 ×…バーコード部分が不鮮明な印字となり、部分的に転
写されていないバーコードがある。

【００４６】バーコードの読取率：バーコード部分をレ
ーザーチェックＬＣ−２８１１（Symbol Technologies
Inc. 社製）により、レーザーを100回ランダムにスキャ
ンさせて、何回読取ることができたかを百分率で表わし
た。即ち、読取率１００％は１００回レーザーをスキャ
ンして１００回読取ることができたことを示し、バーコ
ードが鮮明であることを表わす。

【００４７】地汚れ ；ラベルの先端部がリボンとの
こすれによる汚れ（横線状）の有無により評価した。 ◎…全く汚れがない。 ○…汚れが殆ど目立たない。 ×…汚れがひどい。

【００４８】シャープ性；シリアルバーコード部のシャ
ープ性について評価した。 ○…バーコード部の太さが均一で鮮明である。 ×…バーコード部に尾引きがあり鮮明でない。

【００４９】耐摩擦性（ダンボールテスト）；バーコー
ド部分に４cm×７cm角のダンボール板をあて、１kgfの
荷重をかけながらラブテスターで５０回同じ場所を擦
り、結果を評価した。 ○…バーコード部分は殆ど汚れなく、バーコードスキャ
ナーにて問題なく読み取ることが可能。 ×…バーコード部分はかなり汚れ、バーコードスキャン
ーにて読み取ることが困難。

【００５０】評価結果を表２に示す。

【表２】表 ２

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、熱転写インク層（表面
に出ている層）の光沢度を粒子径によりコントロールす
ることにより熱感度とシャープ性に優れ、地汚れのな
い、また転写画像の耐摩擦性の強い熱転写記録媒体を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の熱転写記録媒体の一つの構成
例を示す図である。

【図２】図２は、本発明の熱転写記録媒体の他の構成例
を示す図である。

【図３】図３は、本発明の熱転写記録媒体のさらに他の
構成例を示す図である。

【符号の説明】

１ 耐熱性支持体 ２ 剥離層 ３ 熱転写性インク層 31 着色剤 32 熱溶融性微粒子 33 結着剤 ４ オーバー層 ５ 耐熱保護層

フロントページの続き (72)発明者 岡田 真治 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐熱性支持体上に少なくとも支持体から
   最も遠い表面層に熱溶融性微粒子を含有する熱転写イン
   ク層を有する熱転写記録媒体において、インク層の７５
   度反射における光択度が５乃至５０％であることを特徴
   とする熱転写記録媒体。
2. 【請求項２】 前記表面層の熱溶融性微粒子の、体積基
   準の粒度分布による累計体積が９０％になる粒子径が、
   １．０乃至１０．０μｍであることを特徴とする請求項
   １に記載の熱転写記録媒体。
3. 【請求項３】 前記表面層の熱溶融性微粒子が、カルナ
   ウバワックスを主成分とする微粒子であることを特徴と
   する請求項１または請求項２に記載の熱転写記録媒体。
4. 【請求項４】 前記表面層の熱溶融性微粒子がカルナウ
   バワックス、及び／または融点もしくは軟化点が６０乃
   至１３０℃の熱塑性樹脂を主成分とする微粒子であるこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱転写
   記録媒体。
5. 【請求項５】 前記熱転写インク層が２層以上積層さ
   れ、前記支持体に最も近い層の４０℃における針入度が
   ４以下のワックスを主成分とすることを特徴とする請求
   項１または請求項２に記載の熱転写記録媒体。