JPH0755583B2 - 感熱転写シ−ト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は感熱転写シートの改良に関し、詳しくは熱溶融
性インキによる地汚れを防止し、さらに表面平滑度の低
い被転写紙に対しても高品質の印字を与えることのでき
る感熱転写シートに関する。

〔従来の技術〕

コンピュータやワードプロセッサの出力プリントを感熱
転写方式によって印字する場合、ベースフィルムの一方
の面に熱溶融性インキ層を設けた感熱転写シートと、サ
ーマルヘッドを使用する。従来の感熱転写シートは、ベ
ースフィルムとして厚さ10〜20μのコンデンサ紙やパラ
フィン紙のような紙か、または厚さ３〜20μのポリエス
テルやセロファンのようなプラスチックのフィルムを用
い、ワックスに顔料を混合した熱溶融性インキ層をコー
ティングにより設けて製造したものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の感熱転写シートを用いて被転写紙に出力プリント
すると、熱溶融して軟化したインキが被転写紙面に直接
に接触し、しかも被転写紙および転写シートが高速に移
動するので、地汚れが発生することが多かった。

また、感熱転写方式は、普通紙に印字できるとはいうも
のの、あらゆる普通紙に鮮明な印字ができるわけではな
い。被転写紙の平滑性をベック平滑度であらわしたとき
に、100秒以上の値を示すカレンダー処理をした上質紙
やコート紙類であれば最高の印字ができ、50秒程度の上
質紙でも十分な印字品質が得られる。しかし50秒に達し
ない平滑度の低い被転写紙を用いると、印字の鮮明さが
落ちる。これは、表面の凸凹が激しい紙においては、サ
ーマルヘッドの押しつけ圧ではインキと紙とが完全に接
触することができず、接触しない部分は転写不良となる
からである。

また、感熱転写方式はインパクト方式にくらべて印字速
度が遅いのが難点であり、改善が望まれている。印字の
高速化のためには、サーマルヘッドに与える熱エネルギ
ーのレベルを高くしなければならず、これは一方で印字
のニジミを招くおそれがあり、上述の地汚れを更に酷く
する。この発明は上述の事情を背景してなされたもので
あり、その目的はたとえ高速の感熱転写をしても地汚れ
が発生せずしかも表面平滑度の低い被転写紙に対しても
鮮明な印字を与えることができる感熱転写シートを提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

発明者は種々の構成からなる感熱転写シートを試作・試
験した結果、被転写紙に接する面に特定の層厚の表面層
を設ければこの発明の目的達成に有効であることを見い
出した。

すなわちこの発明の感熱転写シートは、ベースフィルム
の一方の面に、熱溶融性インキ層と転写時に被転写時の
印字部を目止めする表面層との２層からなる転写層が形
成された感熱転写シートであって、前記表面層がワック
スから成りかつその厚さが0.1μｍ以上１μｍ未満であ
ることを特徴とするものである。

この発明の一態様として前記表面層に体質顔料を含める
ことができる。

この発明の態様において、前記ワックスとして、マイク
ロクリスタリンワックス、カルナバワックス、パラフィ
ンワックス、フィッシャートロプシュワックス、低分子
量ポリエチレン、木ロウ、蜜ロウ、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、モンタンワックス、ペトロラタム、一部変性ワック
ス、脂肪酸エステル、またはアミドを用いることができ
る。

この発明の一態様において、体質顔料として、シリカ、
タルク、炭酸カルシウム、沈降性硫酸バリウム、アルミ
ナ、チタンホワイト、クレー、炭酸マグネシウムおよび
酸化スズから選ばれたものを用いることができる。

この発明の一の態様として、ベースフィルムとしてプラ
スチックフィルムを用い、サーマルヘッドに接する表面
にスティッキング防止層を設けてもよい。

この発明の一の態様として、ベースフィルムと熱溶融性
インキ層との間にマット層を設けたもの、また転写膜側
のベースフィルム面をマット加工したものとすることが
できる。

ベースフィルム この発明で用いられるベースフィルムとしては、従来の
ベースフィルムがそのまま用いることができるととも
に、その他のものも使用することができ、とくに制限さ
れない。そのフィルムの種類として、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、塩酸ゴム、アイオ
ノマーなどのプラスチック、コンデンサー紙、パラフィ
ン紙などの紙類、不織布などあり、またこれらを複合し
たフィルムであってもよい。

このベースフィルムの厚さは、その強度および熱伝導性
が適切になるように材料に応じて適宜変更することがで
きるが、その厚さは、例えば、３〜25μである。

熱溶融性インキ層 この発明で用いられる熱溶融性インキは、着色剤とビヒ
クルとから成り、さらに必要に応じて種々の添加剤を加
えたものでもよい。

この着色剤としては、有機または無機の顔料もしくは染
料のうち、記録材料として良好な特性を有するもの、た
とえば十分な着色濃度を有し、光、熱、湿度などによ変
退色しないものが好ましい。

また、非加熱時には無色であるが加熱時に発色するもの
や、被転写体に塗布されているものと接触することによ
り発色するような物質でもよい。シアン、マゼンタ、イ
エロー、ブラックを形成する着色剤のほかに、他の種々
の色の着色剤をも用いることができる。すなわち、熱溶
融性インキは、着色剤として、カーボンブラックまたは
各種の染料、顔料を、インキに与えようとする色に応じ
て選んで添加する。

このビヒクルとしては、ワックス、乾性油、樹脂、鉱
油、セルロースおよびゴムの誘導体など、およびこれら
の混合物が用いられる。

ここで、ワックスの代表例としては、マイクロクリスタ
リンワックス、カルナバワックス、パラフィンワックス
などがある。さらに、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、ペトロラタム、一部変性ワックス、
脂肪酸エステル、またはアミドなど、種々のワックスが
用いられる。

ここで、樹脂としては、たとえばエチレン−酢酸ビニル
共重合体（EVA）、エチレン−アクリル酸エチル共重合
体（EEA）、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピ
レン、ポリブテン、石油樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリビ
ニルアルコール、塩化ビニリデン樹脂、メタクリル酸、
ポリアミド、ポリカーボネート、フッ素樹脂、ポリビニ
ルフォルマール、ポリビニルブチラール、アセチルセル
ロース、ニトロセルロース、ポリ酢酸ビニル、ポリイソ
ブチレン、エチルセルロースまたはポリアセタールなど
が用いられる。

ここで、インキ層に良好な熱伝導性および溶融転写性を
与えるために、熱伝導性物質をインキに配合することが
できる。この物質としては、カーボンブラックなどの炭
素質物質、アルミニウム、銅、酸化スズ、二酸化モリブ
デンなどがある。

ベースフィルム上へ直接もしくは間接の熱溶融性インキ
層のコートは、ホットメルトコートのほか、ホットラッ
カーコート、グラビアコート、グラビアリバースコー
ト、ロールコートそのほか多くの手段で実施できる。厚
さは、必要な印字の濃度と熱感度との調和がとれるよう
に決定すべきであって、0.1〜30μの範囲、好ましくは
１〜20μの範囲内にある。

表面層 この発明において表面層は、転写膜の一部をなし、被転
写紙に接する側の表面を形成して転写時に被転写紙の印
字部を目止めし、また地汚れ防止をする働きを有する。

この発明において表面層はワックスからなり、必要に応
じて体質顔料、その他の任意の添加剤を加えたものであ
ってもよい。このワックスの代表例はマイクロクリスタ
リンワックス、カルナバワックス、パラフィンワックス
などである。さらに、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および一部の変性ワック
ス、脂肪酸エステル、アミド、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、ペトロラタムなど、種々のワックスも
用いることができる。

表面層で用いられるワックスは、前述の熱溶融性インキ
層で用いられるワックスと同種もしくは異種のものであ
る。この発明の好ましい態様として両者のワックスを次
のように異種のものとすることができる。すなわち、熱
溶融性インキ層の上に表面層を設け、両者とも比較的低
融点ワックスなどのビヒクルを用い、かつ熱溶融性イン
キのそれを相対的に低融点、例えば40〜80℃としたこと
により、インキの熱感度が高くなって高速の感熱転写が
可能となり、他方、被転写紙に接する表面層を相対的に
高融点例えば50〜100℃としたことにより、高エネルギ
ーレベルの感熱転写においても、印字のニジミを生じる
ことが少なくなる。したがって、前記した融点範囲およ
び融点差例えば10〜60℃の条件がみたされるよう、適切
な組み合わせを決定することもできる。

表面層には、適量の体質顔料を加えることが推奨され
る。それにより、印字のにじみや尾引きが防止できるか
らである。

体質顔料の粒径は、あまり大きい粒子は不適当である。
体質顔料として適切なものは、シリカ、タルク、炭酸カ
ルシウム、沈降性硫酸バリウム、アルミナ、チタンホワ
イト、クレー、炭酸マグネシウム、カーボンブラックま
たは酸化スズなどの無機充填剤である。

体質顔料の配合量は、少量では効果が乏しく、他方、多
量では分散性を下げてインキの調整が困難になったり、
コーティングしたものがベースフィルムから脱落しやす
くなったりするので、0.1〜60重量％の範囲で加えるの
がよい。

前記したように、表面層は、必要により着色剤を加え、
または加えずに構成する。着色剤を用いれば、インキ層
の着色剤と重なって十分な濃度の記録を与えるし、無色
のビヒクルだけとすれば、被転写紙とインキ層とがこす
れて地汚れを生じることが防げる。

表面層のコートもまた、種々の技術によって行なえる。
高速タイプのプリンターのように印字エネルギーが低く
なる場合も感度不足とならないように、この層の厚さ
は、この発明において、0.1μｍ以上１μｍ未満であ
る。この厚さが0.1μｍ未満では、被転写紙インキ層と
がこすれて地汚れを生じるおそれがある。

スティッキング防止層 ベースフィルムに熱に弱い材料を用いる場合、サーマル
ヘッドに接する側の表面に、サーマルヘッドへのスティ
ッキングを防止する層を設けることが好ましい。スティ
ッキング防止層は、耐熱性のある樹脂と、熱離型剤また
は滑剤のはたらきをする物質とを基本的な構成成分とす
る。耐熱性のある樹脂としては、ガラス転移点が60℃以
上の合成樹脂、またOH基またはCOOH基を有する熱可塑性
樹脂にアミノ基を２個以上有する化合物またはジイソシ
アネートもしくはトリイソシアネートを加えて若干の架
橋硬化を起させたものが好適である。熱離型剤または滑
剤は、ワックス類や高級脂肪酸のアミド、エステルおよ
び塩のような、加熱により溶融してその作用をするもの
と、フッ素樹脂や無機物質の粉末のように、固体のまま
で役立つものとがある。

このようなスティッキング防止層を設けることによっ
て、熱に弱いプラスチックフィルムを基材とした感熱転
写シートにおいてもスティッキングの起こることなく熱
印字が可能であって、プラスチックフィルムの持つ、切
れにくさ、加工のしやすさ等のメリットが活かせる。

マット層・マット加工 感熱転写は一般に印字に光沢があり、美麗である反面、
文書が読みにくくなることもあるので、ツヤ消し印字が
望ましいことがある。そのような場合は、たとえば出願
人の提案した（特願昭58−208306号）ように、ベースフ
ィルム上に無機顔料たとえばシリカ、炭酸カルシウムと
などを適宜の溶剤に分散させたものをコーティングして
マット層に設けた上に、熱溶融性インキをコーティング
して感熱転写シートを構成するとよい。あるいは、ベー
スフィルム自体をマット加工して使用してもよい（やは
り出願人の提案にかかる特願昭58−208307号の技術）。

本発明をカラー印字用の感熱転写シートに適用できるこ
とはいうまでもないから、多色の感熱転写シートもまた
本発明の範囲に含まれる。

〔作用および発明の効果〕

この発明の熱転写シートにおいて、表面層がワックスか
ら成り、その厚さが0.1μｍ以上１μｍ未満に設定され
ている。このシートがこの発明の目的達成に有効である
メカニズムは論理的に必ずしも明らかではないが、次の
ように考えられる。すなわち、熱溶融性インキ層の上に
ある表面層は、サーマルヘッドにより加熱されて被転写
紙の上にインキ層とともに移行する。その際、表面層は
インキ層と紙面とが直接に接触するのを妨げて地汚れを
防止するものと思われる。また、被転写紙に移行した表
面層は、被転写紙の表面の凸凹を埋めて、平滑性を高め
るから、平滑度の低い被転写紙を用いても、あらかじめ
目止め処理を施して平滑にしてあった紙に転写するとき
と同様な、高品質の印字が実現する。

いずれにしても、この発明によって次の効果を得ること
ができる。

（ａ） 低速はいうに及ばず、高速の感熱転写印字であ
っても、被転写紙に地汚れを防止することができる。

（ｂ） 高速の感熱転写でありかつ被転写紙が表面平滑
度の低いラフ紙であるという苛酷な条件であっても高品
質の印字を行なうことができる。

〔実施例〕

この発明を、以下の例によって具体的に説明する。

実施例１ 厚さ3.5μのポリエチレンテレフタレートのフィルムを
ベースフィルムとし、その一方の面に、下記の組成
（「部」は重量部、以下同じ）の熱溶融性インキおよび
表面層材料とを調製し、それぞれ付記した手段により塗
布した。

熱溶融性インキ層 カーボンブラック「ダイヤブラックＧ」（三菱化成）15
部 エチレン／酢ビ共重合体「EVAフレックス310」（三井ポ
リケミカル） ８部 パラフィンワックス「パラフィン150゜F」（日本精蝋）
50部 カルナバワックス 25部 アトライターを用いて、120℃で６時間混練したもの
を、120℃ホットメルトロールコート法により3.5g/m
²（乾燥状態）の割合で塗布。

表面層 155゜Fパラフィンワックスエマルジョン「WE−70」（ボ
ンドワックス社、固形分40％水性エマルジョンン）10部 60％イソプロパノール水溶液 15部 グラビアコート法により0.8g/m²（乾燥状態）の割合で
塗布。

インキ層と表面層との厚さがそれぞれ3.5μと0.8μの上
記の感熱転写シートを用い、被転写紙として平滑度の高
い上質紙から低い中質紙まで数種えらんで、市販のサー
マルヘッドを使用して感熱転写印字を行なった。サーマ
ルヘッドのエネルギー0.7mJ/ドットで、40字／秒の高速
印字が、すべての被転写紙に対して地汚れのない高品質
で実施できた。

実施例２ 実施例１と同じベースフィルムを用い、下記の組成の二
つの層を塗布した。

熱溶融性インキ層 実施例１と同じ。

表面層 155゜Fパラフィンワックスエマルジョン「WE−70」（ボ
ンドワックス社、固形分40％、水性エマルジョン）70部 シラン処理シリカエマルジョン「ボンドワックスWE−
３」（ボンドワックス社、固形分10％） 30部 50％イソプロパノール水溶液 50部 グラビアコート法で0.5g/m²（乾燥状態）の割合で塗
布。

インキ層と表面層との厚さがそれぞれ3.5μと0.5μのこ
の感熱転写シートも、実施例１と同様に良好な転写性能
を示した。

実施例３ 実施例１と同じベースフィルムを用いて、下記の組成の
二つの層を塗布した。

熱溶融性インキ層 実施例１と同じ。

表面層 カルバナエマルジョン「WE−90」（ボンドワックス社、
固形分40％） 10部 70％イソプロパノール水溶液 10部 ロールコート法により0.3g/m²（乾燥状態）の割合で塗
布。

インキ層と表面層との厚さがそれぞれ3.5μと0.3μのこ
の例の転写シートも、地汚れもなく良好な転写性能を示
した。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−115488（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−114098（ＪＰ，Ａ)

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベースフィルムの一方の面に、熱溶融性イ
   ンキ層と転写時に被転写紙の印字部を目止めする表面層
   との２層からなる転写層が形成された感熱転写シートで
   あって、 前記熱溶融性インキ層が着色剤とビヒクルとからなり、
   前記表面層がワックスからなりかつその厚さが0.1μｍ
   以上１μｍ未満であり、前記熱溶融性インキ層の融点が
   40〜80℃、前記表面層の融点が50〜100℃であり、か
   つ、前記表面層の融点の方が前記熱溶融性インキ層の融
   点よりも10〜60℃高いことを特徴とする、感熱転写シー
   ト。
2. 【請求項２】前記表面層が体質顔料を含有する、特許請
   求の範囲第１項に記載の感熱転写シート。
3. 【請求項３】前記ワックスが、マイクロクリスタリンワ
   ックス、カルナバワックス、パラフィンワックス、フィ
   ッシャートロプシュワックス、低分子量ポリエチレン、
   木ロウ、蜜ロウ、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、モンタンワック
   ス、ペトロラタム、一部変性ワックス、脂肪酸エステル
   およびアミドからなる群から選ばれた少なくとも１種か
   らなる、特許請求の範囲第１項に記載の感熱転写シー
   ト。
4. 【請求項４】体質顔料として、シリカ、タルク、炭酸カ
   ルシウム、沈降性硫酸バリウム、アルミナ、チタンホワ
   イト、クレー、炭酸マグネシウムおよび酸化スズから選
   ばれたものが用いられる、特許請求の範囲第２項に記載
   の感熱転写シート。
5. 【請求項５】サーマルヘッドに接する表面にスティッキ
   ング防止層が設けられてなる、特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項に記載の感熱転写シート。
6. 【請求項６】ベースフィルムと熱溶融性インキ層との間
   にマット層が設けられてなる、特許請求の範囲第１項、
   第２項または第５項に記載の感熱転写シート。
7. 【請求項７】転写膜側のベースフィルム面がマット加工
   されたものである、特許請求の範囲第１項、第２項また
   は第５項に記載の感熱転写シート。