JP2008100359A - 感熱転写記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、メンテナンスフリーに対応（自己クリーニング性をもつ）可能で、サーマルヘッドの耐久性が向上し、サーマルヘッドからの熱伝導ムラがなく、該熱伝導ムラに過敏な溶融転写にも適用可能なバックコート層（耐熱滑性層）を有する感熱転写記録媒体を提供することを目的とする。
【解決手段】基材（１）の一方の面に感熱転写層（２）、他方の面に耐熱滑性層（３）が設けられた感熱転写記録媒体（Ａ）において、前記耐熱滑性層（３）が、熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂と多価イソシアネートとの反応物、あるいは紫外線や電子線をトリガーとするラジカル反応物を主成分とし、さらにモース硬度３以下で、且つ平均粒径が該耐熱滑性層（３）の膜厚に対して８０〜２５０％の大きさであるフィラーを含有することを特徴とする感熱転写記録媒体である。
【選択図】図1

Description

本発明は、感熱転写方式のプリンターに使用される感熱転写記録媒体に関するもので、さらに詳しくは、メンテナンスフリーに対応（自己クリーニング性をもつ）可能で、サーマルヘッドの耐久性が向上し、サーマルヘッドからの熱伝導ムラがなく、該熱伝導ムラに過敏な溶融転写にも適用可能（熱伝導ムラがあると、ザラツキとなって印画物に現れる）なバックコート層（耐熱滑性層）を有する感熱転写記録媒体に関するものである。

感熱転写記録媒体、すなわち、一般的にはサーマルリボンと呼ばれるもので、感熱転写方式のプリンターに使用されるインクリボンのことである。感熱転写方式とは、プリンターのサーマルヘッド部に発生する熱によって、ヘッドと接触するインクリボンのインクを溶融あるいは昇華させ、被転写体側に転写するプリント方式で、転写の方法やインク材料の違いなどから溶融転写方式と昇華転写方式の二つの方式がある。

前記溶融転写方式は、図２に示すように、顔料分散されたワックスを主成分とするインクをベース基材（５）からなる被転写体（６）の表面に溶融転写させる方法で、ベタ再現性、耐光性、被転写体の汎用性などに優れ、ワープロやバーコードプリンター、発券システムなどに使用されている。また、昇華転写方式は、図３に示すように、顔料の代わりに昇華性染料を用い、サーマルヘッド（１０）の加熱・加圧によって、ベース基材（５）上に形成されている専用の受像層（４）に昇華性染料を染み込ませるもので、階調表現が容易であることから、パソコン対応のフルカラープリンターやビデオプリンターなどに使用されている。

ところで、感熱転写記録媒体（Ａ）、すなわち、サーマルリボンは、基材（１）となる、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）の一方の面に感熱転写層（２）、他方の面に、プリンターのサーマルヘッド（１０）から与えられる熱量の調整やヘッドの走行性を調整するバックコート層（耐熱滑性層）（３）が設けられている。

前記バックコート層（耐熱滑性層）を設ける目的としては、（１）メンテナンスフリーに対応（自己クリーニング性をもつ）（２）サーマルヘッドの耐久性が向上（３）サーマルヘッドからの熱伝導ムラがなく、該熱伝導ムラに過敏な溶融転写にも適用可能（熱伝導ムラがあると、ザラツキとなって印画物に現れる）等、であり、このようなバックコート層（耐熱滑性層）を有する感熱転写記録媒体の開発が求められている。

例えば、ベースフィルムの一方の面に感熱転写層を有し、他方の面に、加熱により硬化し得る合成樹脂を硬化剤で硬化させてなる耐熱層、および、その上に、ポリビニルブチラール樹脂、多価イソシアネート化合物およびリン酸エステル反応生成物からなる耐熱スリップ層を設けたことを特徴とする感熱転写シート（例えば、特許文献１参照。）が提案されている。特に、バックコート層（耐熱滑性層）として、樹脂とリン酸エステルの組合せが提案されている。本文中に、「体質顔料の添加が好ましいことがある」との記載があるものの、具体的な限定はなく、しかもこの場合の作用（目的）が明らかに異なる。すなわち、先行技術文献は、スティッキング現象（サーマルヘッドと感熱転写シートとの付着）およびシワの発生を防止し、印画性の向上を目的としているもので、前述のメンテナンスフリーとサーマルヘッドの耐久性向上の目的とは異なるものである。

以下に先行技術文献を示す。
特開昭６１−９５９８９号公報

本発明は、このような従来技術の問題点を解決しようとするものであり、メンテナンスフリーに対応（自己クリーニング性をもつ）可能で、サーマルヘッドの耐久性が向上し、サーマルヘッドからの熱伝導ムラがなく、該熱伝導ムラに過敏な溶融転写にも適用可能（熱伝導ムラがあると、ザラツキとなって印画物に現れる）なバックコート層（耐熱滑性層）を有する感熱転写記録媒体を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、本発明の請求項１に係る発明は、基材（１）の一方の面に感熱転写層（２）、他方の面に耐熱滑性層（３）が設けられた感熱転写記録媒体（Ａ）において、前記耐熱滑性層（３）が、熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂と多価イソシアネートとの反応物、あるいは紫外線や電子線をトリガーとするラジカル反応物を主成分とし、さらにモース硬度３以下で、且つ平均粒径が該耐熱滑性層（３）の膜厚に対して８０〜２５０％の大きさであるフィラーを含有することを特徴とする感熱転写記録媒体である。

本発明の請求項２に係る発明は、請求項１記載の感熱転写記録媒体において、前記耐熱滑性層（３）中のフィラーの含有量が、１〜３０質量％であることを特徴とする請求項１記載の感熱転写記録媒体である。

本発明の請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の感熱転写記録媒体において、前記耐熱滑性層（３）中のフィラーが、無機鉱物からなることを特徴とする請求項１又は２記載の感熱転写記録媒体である。

本発明の請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の感熱転写記録媒体において、前記感熱転写層（２）が、熱昇華性染料とバインダーとからなる感熱昇華転写層であることを特徴とする感熱転写記録媒体である。

本発明の請求項５に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の感熱転写記録媒体において、前記感熱転写層（２）が、染料又は／及び顔料とバインダーとからなる感熱溶融転写層であることを特徴とする感熱転写記録媒体である。

本発明に係る感熱転写記録媒体は、基材の一方の面に感熱転写層、他方の面に耐熱滑性層が設けられた感熱転写記録媒体において、前記耐熱滑性層が、熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂と多価イソシアネートとの反応物、あるいは紫外線や電子線をトリガーとするラジカル反応物を主成分とし、さらにモース硬度３以下で、且つ平均粒径が該耐熱滑性層の膜厚に対して８０〜２５０％の大きさであるフィラーを含有することにより、メンテナンスフリーに対応（自己クリーニング性をもつ）可能で、サーマルヘッドの耐久性が向上し、サーマルヘッドからの熱伝導ムラがなく、該熱伝導ムラに過敏な溶融転写にも適用可能（熱伝導ムラがあると、ザラツキとなって印画物に現れる）となる。

本発明の実施の形態を図１に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明に係る感熱転写記録媒体の層構成の１実施例を示す側断面図である。

本発明の１実施例の感熱転写記録媒体は、図１に示すように、基材（１）の一方の面に
感熱転写層（２）、他方の面に耐熱滑性層（３）が設けられた感熱転写記録媒体（Ａ）において、前記耐熱滑性層（３）が、熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂と多価イソシアネートとの反応物、あるいは紫外線や電子線をトリガーとするラジカル反応物を主成分とし、さらにモース硬度３以下で、且つ平均粒径が該耐熱滑性層（３）の膜厚に対して８０〜２５０％の大きさであるフィラーを含有することを特徴とする感熱転写記録媒体である。

前記基材（１）としては、熱転写における熱圧で軟化変形しない耐熱性と強度が要求されるので、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、セロファン、アセテート、ポリカーボネート、ポリサルフォン、ポリイミド、ポリビニルアルコール、芳香族ポリアミド、アラミド、ポリスチレン等の合成樹脂のフィルム、およびコンデンサー紙、パラフィン紙などの紙類等を単独で又は組み合わされた複合体として使用可能であるが、中でも、物性面、加工性、コスト面などを考慮するとポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。また、その厚さは、操作性、加工性を考慮し、２〜５０μｍの範囲のものが使用可能であるが、転写適性や加工性等のハンドリング性を考慮すると、２〜９μｍ程度のものが好ましい。

次に、前記耐熱滑性層（３）を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、熱可塑性アクリル樹脂（ポリメチルメタアクリレート等）、塩化ゴム系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、セルロース系樹脂、塩素化ポリプロピレン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、スチレンアクリレート系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等を単独あるいは複合して用いることができる。また、耐摩耗性を考慮し、動物系ワックス、植物系ワックス、鉱物系ワックス、石油系ワックス等の天然ワックス、合成炭化水素系ワックス、脂肪族アルコールと酸系ワックス、脂肪酸エステルとグリセライト系ワックス、水素化ワックス、合成ケトン系ワックス、アミン及びアマイド系ワックス、塩素化炭化水素系ワックス、合成動物ロウ系ワックス、アルファーオレフィン系ワックス等の合成ワックス、およびステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸の金属塩などの耐摩擦剤を添加したものが使用可能である。また、無機物を使用してもよい。

また、熱可塑性樹脂と多価イソシアネートとの反応物としては、例えば、ポリビニルブチラール樹脂とジイソシアネートとの反応物、アクリルポリオールとポリイソシアネートとの反応物、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートとの反応物、ウレタンポリオールとポリイソシアネートとの反応物、ポリエステル樹脂とポリイソシアネートとの反応物、酢酸セルロース樹脂とポリイソシアネートとの反応物、ニトロセルロース樹脂とポリイソシアネートとの反応物、塩化ゴム樹脂とポリイソシアネートとの反応物等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。

さらに、紫外線や電子線をトリガーとするラジカル反応物としては、例えば、イソアミルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシプロピレングリコールアクリレート等の単官能アクリレートやメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ｎ−ラウリルメタクリレート、アルキルメタクリレート、トリデシルメタクリレート、ｎ−ステアリルメタクリレート、メトキシエチレングリコールメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート等の単官能メタクリレートやトリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート等の２官能アクリレートやメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテ
トラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネート、ペンタエリスリトールトリアクリレートトリレンジイソシアネート等の３官能以上のアクリレートモノマーおよびメタクリレートモノマー等を、紫外線あるいは電子線で反応させて得られるラジカル反応物を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。

また、これらのアクリレートモノマーやメタクリレートモノマーを単独で用いても良いし、２つ以上を混ぜ合わせて用いても良い。特に、単官能のアクリレートモノマーやメタクリレートモノマーの場合は、２官能以上のアクリレートモノマーやメタクリレートモノマーと混合して用いられる。また、その他の紫外線硬化性や電子線硬化性を持たない有機化合物と混ぜ合わせて用いても良い。

尚、前記紫外線をトリガーとする場合は、アクリレートモノマーおよびメタクリレートモノマー以外に光開始剤や活性化剤（ベンゾイン系、アセトフェノン系、ベンジルケタール系、ケトン／アミン系等）、さらに補助剤（重合禁止剤、ワックス、非反応性ポリマー等）、溶剤（酢酸エチルなど有機溶剤）を用いて生成する。

このようなラジカル反応物は、紫外線や電子線を照射することによって重合硬化するため、成膜速度が速く、エージングなどの後処理を必要としない特徴がある。

次に、前記耐熱滑性層（３）中のフィラーが、無機鉱物からなり、また、フィラーの含有量が、１〜３０質量％であることが好ましい。

ところで、モース硬度とは、物の硬さに関する指標で、代表的なフィラー物質のモース硬度は次の通りである。例えば、ワックス：０．２、タルク：１、鉛：１．５、石膏：２、アルミニウム：２．５、雲母：２．８、炭酸カルシウム：３、螢石：４、アパタイト：５、シリカ：７、アルミナ：９、ダイアモンド：１０、その他硬度３以下の物質として、黒鉛、アスファルト、カルシウム、金、銀、亜鉛、大理石、アンチモン、硼酸などがあるが、本発明においては、中でもモース硬度３以下で、且つ平均粒径２μｍ以下のフィラーである、タルク、石膏、雲母が好ましく、特にタルクがより好ましい。尚、前記耐熱滑性層（３）の厚さは、０．１〜４μｍ程度が好ましい。

次に、前記感熱転写層（２）には、熱昇華性染料とバインダーとからなる感熱昇華転写層と染料又は／及び顔料とバインダーとからなる感熱溶融転写層がある。

感熱昇華転写層形成用インクは、例えば、熱昇華性染料、バインダー、溶剤などを配合して調製し、この転写層のインク塗布量は、１μｍ程度（乾燥厚）が適当である。

感熱溶融転写層形成用インクは、例えば、顔料又は／及び染料、バインダー、溶剤などを配合して調製し、この場合の塗布量は、１〜２μｍ程度（乾燥厚）が適当である。

前記感熱昇華転写層形成用インクに用いられる熱昇華性染料としては、昇華性分散染料が好ましく用いられる。そのバインダーとしては、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、酢酸セルロース等のセルロース系樹脂やポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド等のビニル系樹脂やポリエステル樹脂、スチレン・アクリルニトリル共重合樹脂、フェノキシ樹脂等である。中でも、ポリビニルブチラール、スチレン・アクリルニトリル共重合樹脂、フェノキシ樹脂が好適である。

次に、前記感熱溶融転写層形成用インクに用いられる染料としては、ジアリールメタン系、トリアリールメタン系、チアゾール系、メチン系、アゾメタン系、キサンテン系、アキサジン系、チアジン系、アジン系、アクリジン系、アゾ系、スピロジピラン系、イソドリノスピロピラン系、フルオラン系、ローダミンダクタム系、アントラキノン系等の一般に使用されている感熱転写性染料を広く使用することができる。また、顔料としては、公知の有機顔料、無機顔料を使用することができる。そのバインダーとしては、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、酢酸セルロース等のセルロース系樹脂やポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド等のビニル系樹脂やポリエステル樹脂、スチレン・アクリルニトリル共重合樹脂、フェノキシ樹脂等である。中でも、ポリビニルブチラール、スチレン・アクリルニトリル共重合樹脂、フェノキシ樹脂が好適である。

以下に、本発明に係る感熱転写記録媒体について、具体的に実施例を挙げて、さらに詳しく説明するが、それに限定されるものではない。

（基本構成）
＜基材＞
ポリエステルフィルム：厚さ４．５μｍ
＜感熱昇華転写層形成用インク＞
マゼンタ染料 ：２０部
ブチラール樹脂 ：１５部
ポリエステル樹脂 ： ５部
トルエン ：３０部
メチルエチルケトン：３０部
＜感熱溶融転写層形成用インク＞
マゼンタ顔料 ：１０部
エポキシ樹脂 ：２０部
カルナバワックス ：１０部
トルエン ：３０部
メチルエチルケトン：３０部

＜実施例１＞
基材の一方に、下記の耐熱滑性層形成用塗液−１をグラビア方式により、乾燥厚０．８μｍで塗工した後、５０℃で２４時間、オーブン中で加熱して硬化処理をした。
＜耐熱滑性層形成用塗液−１＞
ブチラール樹脂 ５部
リン酸エステル化合物 １部
炭酸カルシウム（モース硬度３ 平均粒径１．２μｍ） ４部
トリレンジイソシアネート ２部
トルエン ４３部
メチルエチルケトン ４５部
尚、フィラーの平均粒径は、膜厚の約１５０％である。フィラー含有量は、約３３質量％である。引き続いて、前記基材のもう一方に、前記感熱昇華転写層形成用インクをグラビア方式により、乾燥厚１．０μｍで印刷し、実施例１の感熱転写記録媒体を作製した。

＜実施例２＞
基材の一方に、下記の耐熱滑性層形成用塗液−２をグラビア方式により、乾燥厚０．８
μｍで塗工した後、５０℃で２４時間、オーブン中で加熱して硬化処理をした。
＜耐熱滑性層形成用塗液−２＞
ブチラール樹脂 ５部
リン酸エステル化合物 １部
タルク（モース硬度１ 平均粒径１．０μｍ） １部
トリレンジイソシアネート ２部
トルエン ４５部
メチルエチルケトン ４６部
尚、フィラーの平均粒径は、膜厚の約１２５％である。フィラー含有量は、約１１質量％である。引き続いて、前記基材のもう一方に、前記感熱溶融転写層形成用インクをグラビア方式により、乾燥厚１．０μｍで印刷し、実施例２の感熱転写記録媒体を作製した。

以下に、比較例について説明する。

＜比較例１＞
基材の一方に、下記の耐熱滑性層形成用塗液−３をグラビア方式により、乾燥厚０．８μｍで塗工した後、５０℃で２４時間、オーブン中で加熱して硬化処理をした。
＜耐熱滑性層形成用塗液−３＞
ブチラール樹脂 ５部
リン酸エステル化合物 １部
炭酸カルシウム（モース硬度３ 平均粒径２．４μｍ） ２部
トリレンジイソシアネート ２部
トルエン ４５部
メチルエチルケトン ４５部
尚、フィラーの平均粒径は、膜厚の約３００％である。フィラー含有量は、約２０質量％である。前記基材のもう一方に、前記感熱昇華転写層形成用インクをグラビア方式により、乾燥厚１．０μｍで印刷し、比較例１の感熱転写記録媒体を作製した。

＜比較例２＞
基材の一方に、以下の耐熱滑性層形成用塗液−４をグラビア方式により、乾燥厚０．８μｍで塗工した後、５０℃で２４時間、オーブン中で加熱して硬化処理をした。
＜耐熱滑性層形成用塗液−４＞
ブチラール樹脂 ５部
リン酸エステル化合物 １部
シリカ（モース硬度７ 平均粒径２．５μｍ） ２部
トリレンジイソシアネート ２部
トルエン ４５部
メチルエチルケトン ４５部
尚、フィラーの平均粒径は、膜厚の約３１０％である。フィラー含有量は、約２０質量％である。前記基材のもう一方に、前記感熱昇華転写層形成用インクをグラビア方式により、乾燥厚１．０μｍで印刷し、比較例２の感熱転写記録媒体を作製した。

＜比較例３＞
基材の一方に、以下の耐熱滑性層形成用塗液−５をグラビア方式により、乾燥厚０．８μｍで塗工した後、５０℃で２４時間、オーブン中で加熱して硬化処理をした。
＜耐熱滑性層形成用塗液−５＞
ブチラール樹脂 ５部
リン酸エステル化合物 １部
シリカ（モース硬度７ 平均粒径１．４μｍ） １部
トリレンジイソシアネート ２部
トルエン ４５部
メチルエチルケトン ４６部
尚、フィラーの平均粒径は、膜厚の約１７５％である。フィラー含有量は、約１１質量％である。前記基材のもう一方に、前記感熱溶融転写層形成用インクをグラビア方式により、乾燥厚１．０μｍで印刷し、比較例３の感熱転写記録媒体を作製した。

＜感熱転写試験＞
実施例１〜２および比較例１〜３にて得られた感熱転写記録媒体を、サーマルシミュレーターを使用し、８ｉｎｃｈ／ｓで１０００ｍ転写試験を行い、試験後のサーマルヘッドと印画物の状態を目視観察した。その結果を表１に示す。

表１は、実施例１〜２および比較例１〜３の感熱転写記録媒体を用いてサーマルヘッドと印画物の状態を評価した結果を示す表である。

＜評価結果＞
サーマルヘッドの状態は、実施例１〜２は、全く汚れなく良好であった。比較例１は
付着物が確認された。比較例２は、僅かに付着物確認、擦れキズが発生した。比較例３は、付着物はないものの、擦れキズが発生した。印画物の状態の方は、実施例１は欠陥なく、良好であった。実施例２はハイライト部のムラもなく極めて良好であった。比較例１〜２は、部分的にスジ状の抜けが発生した。比較例３は、ハイライト部で転写ムラが確認された。

本発明に係る感熱転写記録媒体の層構成の１実施例を示す側断面図である。 溶融転写方式の１実施例を示す側断面図である。 昇華転写方式の１実施例を示す側断面図である。

符号の説明

Ａ・・・感熱転写記録媒体
１・・・基材
２・・・感熱転写層
３・・・耐熱滑性層
４・・・受像層
５・・・ベース基材
６・・・被転写体
１０・・・サーマルヘッド

Claims (5)

1. 基材の一方の面に感熱転写層、他方の面に耐熱滑性層が設けられた感熱転写記録媒体において、前記耐熱滑性層が、熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂と多価イソシアネートとの反応物、あるいは紫外線や電子線をトリガーとするラジカル反応物を主成分とし、さらにモース硬度３以下で、且つ平均粒径が該耐熱滑性層の膜厚に対して８０〜２５０％の大きさであるフィラーを含有することを特徴とする感熱転写記録媒体。
2. 前記耐熱滑性層中のフィラーの含有量が、１〜３０質量％であることを特徴とする請求項１記載の感熱転写記録媒体。
3. 前記耐熱滑性層中のフィラーが、無機鉱物からなることを特徴とする請求項１又は２記載の感熱転写記録媒体。
4. 前記感熱転写層が、熱昇華性染料とバインダーとからなる感熱昇華転写層であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の感熱転写記録媒体。
5. 前記感熱転写層が、染料又は／及び顔料とバインダーとからなる感熱溶融転写層であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の感熱転写記録媒体。

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