JP2020055270A

JP2020055270A - 熱転写受像シート

Info

Publication number: JP2020055270A
Application number: JP2018189304A
Authority: JP
Inventors: 康寛宮内; Yasuhiro Miyauchi
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2018-10-04
Filing date: 2018-10-04
Publication date: 2020-04-09

Abstract

【課題】画質に優れ、カールが生じにくい熱転写受像シートを提供する。【解決手段】基材２の一方の面側に染料受容層３を有する熱転写受像シート１である。基材２の密度が０．９５ｇ／ｃｍ３以上１．２５ｇ／ｃｍ３以下であり、上記染料受容層３側から測定した受像シート1表面のうねり曲線の最大谷深さ（ＩＳＯ４２８７：１９９７）Ｗｖが１．８０μｍ以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、熱転写方式のプリンタに使用される熱転写受像シートに関する。

熱転写記録媒体は、例えば熱転写方式のプリンタに使用され、サーマルリボンと呼ばれるインクリボンを構成する。この熱転写記録媒体は、例えば基材の一方の面に熱転写層、その基材の他方の面に耐熱滑性層（バックコート層）を設けた構成となっている。ここで熱転写層はインクの層であって、プリンタのサーマルヘッドに発生する熱によって、熱転写層のインクが、昇華（昇華転写方式）あるいは溶融（溶融転写方式）して、熱転写受像シート側に転写される。
現在、熱転写方式の中でも昇華転写方式は、プリンタの高機能化に伴い、各種画像を簡便にフルカラーに形成できるため、デジタルカメラのセルフプリント、身分証明書などのカード類、アミューズメント用出力物等、広く利用されている。そういった用途の多様化と共に、小型化、高速化、低コスト化、また得られる印画物への耐久性を求める声も大きくなり、近年では基材シートの同じ側に、印画物への耐久性を付与する保護層等を重ならないように設けられ、複数の熱転写層をもつ熱転写記録媒体がかなり普及してきている。

そのような状況の中、用途の多様化と普及拡大に伴い、高速印画プリンタにおいても高画質の熱転写記録媒体が求められるようになってきた。このような要求に対して、熱転写受像シートにおいては、特許文献１のように、断熱層と中間層を設けず、塩化ビニル系樹脂及び遊離脂肪酸を含有するワックス、架橋剤及び中空粒子を含有する塗工液を、塗工乾燥して画像受容層（染料受容層）を形成することで、画像均一性に優れた熱転写受像シートが提案されている。
また高速印画プリンタにおいては、プリンタ内の受像紙搬送路にて熱転写受像シートが干渉されることなく搬送、排出され、印画物としてカールが生じにくい熱転写受像シートが求められる。このような要求に対し、特許文献２では、デカーラーロールに接触させ、且つサーマルヘッドからデカーラーロールの間を通過中に、熱転写受像シートに掛かる張力が８０〜３００Ｎ／ｍの範囲になるように調整してカール矯正処理を行うことで、熱転写受像シートのカールを調整する方法が提案されている。

特開２０１２−２１３９４５号公報特開２００７−３２０２１３号公報

特許文献１に提案されている熱転写受像シートは、断熱層と中間層を設けないことによる低コスト化を図ることができる。しかし、本発明者らが特許文献１の熱転写受像シートを用いて高速印画プリンタにて印画を行ったところ、画像受容層に含有される中空粒子の影響で、画質に問題があることが分かった。
また特許文献２に提案されている熱転写受像シートのカール調整方法は、昨今の高速印画プリンタのスピードにおいては、カールの矯正が不十分であり、印画物としてプリンタから出力された際に、取り扱いづらいレベルのカールが発生してしまうことが分かった。またデカーラーロールをプリンタ内に設置することは、昨今のプリンタ小型化、省スペース化の流れに逆らう対処方法である。

これまで様々な方法により画質に優れた熱転写受像シートが報告され、カールが生じにくい熱転写受像シートが報告されている。しかしながら、昨今の高速印画プリンタにおいて、高画質且つカールが生じにくい印画物を得ることができる熱転写受像シートは見出されていない状況である。
本発明は、そのような点に着目してなされたもので、高速印画プリンタにおいても画質に優れ、且つカールが生じにくい熱転写受像シートを提供することを目的としている。

課題を解決するために、本発明の一態様である熱転写受像シートは、基材の一方の面側に染料受容層を有する熱転写受像シートであって、上記基材の密度が０．９５ｇ／ｃｍ^３以上１．２５ｇ／ｃｍ^３以下であり、上記染料受容層側から測定した受像シート表面のうねり曲線の最大谷深さ（ＩＳＯ４２８７：１９９７）Ｗｖが１．８０μｍ以下であることを要旨とする。

本発明の態様によれば、高速印画プリンタにおいても画質に優れ、且つカールが生じにくい熱転写受像シートを得ることが可能となる。

本発明に基づく実施形態に係る熱転写受像シートの側断面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態の熱転写受像シート１は、基材２の一方の面に染料受容層３が形成されて成される。基材２と染料受容層３との間に他の層を設けても構わない。
本実施形態の基材２は、密度が０．９５ｇ／ｃｍ^３以上１．２５ｇ／ｃｍ^３以下となっている。基材２の密度が０．９５ｇ／ｃｍ^３より小さくなると、地合いや平滑性が悪くなってしまうために、画質に問題が発生したり、印画時の熱によって基材が歪むことでカールが発生したりしてしまうおそれがある。一方で、基材２の密度が１．２５ｇ／ｃｍ^３より大きくなると、多湿環境に保存した際に、基材２が空気中の水分にて変形することでカールが発生してしまうおそれがある。

基材２の材料としては、従来公知のもので対応でき、例えば、上質紙、中質紙、コート紙、アート紙、樹脂ラミネート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、及びポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム、それらを発泡させたものやフィルム内に空隙を設けたものが使用可能である。
基材２の厚さは、強度や耐熱性等を考慮し、２５μｍ以上２５０μｍ以下の範囲のものが使用可能であるが、より好ましくは５０μｍ以上２００μｍ以下のものが好ましい。

染料受容層３は、従来公知のもので対応でき、少なくともバインダ樹脂と離型剤を含有する。
染料受容層３に用いられるバインダ樹脂としては、例えばポリビニルブチラール、ポリビニルアセトアセタール、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−アクリル共重合体、スチレン−アクリル共重合体、ポリブタジエン、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィン、ポリウレタン、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカプロラクトン、エポキシ樹脂、ケトン樹脂、あるいはこれらの変性樹脂等を挙げることができるが、特に塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−アクリル共重合体を用いることが好ましい。

染料受容層３に用いられる離型剤としては、例えばシリコーン系、フッ素系、リン酸エステル系といった各種オイルや、界面活性剤や、金属酸化物、シリカ等の各種フィラー、ワックス類等が使用できる。これらは単独、あるいは２種以上を混合しても良い。中でも、シリコーンオイルを使用することが好ましい。
染料受容層３の厚さは、０．１μｍ以上１０μｍ以下の範囲のものが使用可能であるが、より好ましくは０．２μｍ以上８μｍ以下程度のものが好ましい。また必要に応じて架橋剤や酸化防止剤、蛍光染料や、公知の添加剤を含有しても良い。
以上のような構成からなる、本実施形態の熱転写受像シート１は、上記染料受容層側から測定したうねり曲線の最大谷深さ（ＩＳＯ４２８７：１９９７）Ｗｖが１．８０μｍ以下となるように構成される。

上記染料受容層側から測定したうねり曲線の最大谷深さ（ＩＳＯ４２８７：１９９７）Ｗｖを１．８０μｍ以下とするには、例えば、使用する基材２や染料受容層３の表面状態を従来公知の各種方法にて調整することが挙げられる。最大谷深さＷｖの調整として、例えば基材２に表面状態の異なる基材を用いたり、染料受容層３の表面をカレンダー処理したりすることが挙げられる。表面状態の異なる基材としては、上質紙、中質紙等の表面状態を、カレンダー処理等にて調整したり、コート紙やアート紙、樹脂ラミネート紙の表面状態を、顔料の種類（粒径、形状）や冷却ロールの表面状態（ミラー、マット）にて調整したりすることが挙げられる。
ここで、最大谷深さＷｖが１．８０μｍより大きいと、印画物にモトルムラと呼ばれる濃淡ムラが発生してしまうため、最大谷深さＷｖは１．８０μｍ以下とすることが好ましい。最大谷深さＷｖは１．８０μｍ以下であれば、特に限定はない。

本実施形態の熱転写受像シート１は、必要に応じて、基材２と染料受容層３間に多孔質層（断熱層）を設けても良い。多孔質層としては、従来公知のもので対応でき、例えば、発泡ポリプロピレンフィルムや発泡ポリエチレンテレフタレートフィルム等の発泡フィルムなどを用いたもの、さらに発泡フィルムの片面又は両面にスキン層を設けた複合フィルムを用いた多孔質フィルム、中空粒子をバインダ中に分散させた中空粒子層を挙げることができる。
多孔質層の厚さは、１０μｍ以上８０μｍ以下の範囲のものが使用可能であるが、より好ましくは２０μｍ以上６０μｍ以下のものが好ましい。

本実施形態の熱転写受像シート１は、必要に応じて、染料受容層３の下に下引き層を設けても良い。下引き層としては、従来公知のもので対応でき、少なくともバインダ樹脂と白色顔料を含有する。
下引き層に用いられるバインダ樹脂としては、例えばポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エポキシ樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂が挙げられる。

下引き層に用いられる白色顔料としては、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、タルク、カオリン等の公知の無機顔料が使用できるが、この中でも特に、酸化チタンがより好ましい。
また下引き層には、上記性能を損なわない範囲で、イソシアネート化合物等の架橋剤、蛍光増白剤、シランカップリング剤、分散剤、粘度調整剤、安定化剤等の公知の添加剤を使用することができる。
下引き層の厚さは、０．１μｍ以上６μｍ以下の範囲のものが使用可能であるが、より好ましくは０．２μｍ以上５μｍ以下のものが好ましい。下引き層の厚さが０．１μｍ未満であると、基材２又は／及び染料受容層３や多孔質層及び／又は染料受容層３との密着性に問題を抱える不安がある。一方、下引き層の厚さが６μｍ超の場合には、密着性等の性能は十分であることから、コストを考慮すると６μｍ以下であることが好ましい。

本実施形態の熱転写受像シート１は、必要に応じて、基材２の染料受容層３を設ける側とは反対側に、背面押出樹脂層、背面フィルム層、背面層、文字や図柄等を付与する印刷を設けても良く、その積層順等は適宜選択される。また、その際に使用される材料は、従来公知のもので対応できる。
基材２や多孔質層、下引き層には、接着性向上のため、必要に応じて従来公知の各種処理を施しても良い。例えば、基材２にはコロナ処理、多孔質層には易接着処理、下引き層にはコロナ処理を施すことで、接着性を向上させることができる。

上記染料受容層３や下引き層には、一般の塗被紙製造において使用される濡れ剤、分散剤、増粘剤、消泡剤、着色剤、帯電防止剤、防腐剤等の各種補助剤が適宜添加される。上記染料受容層３と下引き層は、バーコート、ブレードコート、エアナイフコート、グラビアコート、ロールコート、ダイコート等の公知のウェットコーティング法によって、所定の塗工液を各層毎、あるいは２層以上を同時に塗工、乾燥して得ることができる。
以上のような本実施形態の熱転写受像シート１は、高速印画プリンタにおいても画質に優れ、且つカールが生じにくい熱転写受像シートとなる。

以下に、本発明に基づく実施例について説明する。
なお、文中で「部」とあるのは、特に断りのない限り質量基準である。また、本発明は実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
基材として、両面にコロナ処理を施した、平滑性が高い、厚さ約１３７μｍのグロスコート紙（アルティマグロスＷＸ坪量１５７．０ｇ／ｍ^２日本製紙製）を使用した。その基材の一方の面に、下記組成の染料受容層塗布液１を、乾燥後の厚みが３μｍとなるように塗布、乾燥することで、染料受容層を形成し、実施例１の熱転写受像シートを得た。

＜染料受容層塗布液１＞
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体１９．５部
（ソルバインＣ、日信化学工業（株）製）
アミノ変性シリコーン０．５部
（ＫＦ−３９３、信越化学工業（株）製）
メチルエチルケトン４０．０部
トルエン４０．０部

（実施例２）
基材として、両面にコロナ処理を施した、厚さ約１２９μｍのマットコート紙（ユーライトナチュラルＦ坪量１２７．９ｇ／ｍ^２日本製紙製）を使用した。その基材の一方の面に、染料受容層塗布液１を実施例１と同様に、乾燥後の厚みが３μｍとなるように塗布、乾燥した。その後、カレンダー処理を施すことで染料受容層表面を平滑にすることで、実施例２の熱転写受像シートを得た。

（実施例３）
基材として、両面にコロナ処理を施した、平滑性の高い、厚さ１７０μｍの両面レジンコート紙（密度１．０５ｇ／ｃｍ^３）を使用した。その基材の一方の面に、染料受容層塗布液１を、乾燥後の厚みが３μｍとなるように塗布、乾燥することで、染料受容層を形成し、実施例３の熱転写受像シートを得た。

（実施例４）
基材として、両面にコロナ処理を施した、平滑性が高い、厚さ約１３７μｍのグロスコート紙（アルティマグロスＷＸ坪量１５７．０ｇ／ｍ^２日本製紙製）を使用した。その基材の一方の面に、厚さ３０μｍの発泡ポリプロピレンフィルム（エコネージュＮＷ−２三井化学東セロ製）をドライラミネートにて接着した。その後発泡ポリプロピレンフィルムのグロスコート紙とは反対側に、染料受容層塗布液１を実施例１と同様に、乾燥後の厚みが３μｍとなるように塗布、乾燥することで実施例４の熱転写受像シートを得た。

（実施例５）
基材として、両面にコロナ処理を施した、平滑性の高い、厚さ１７０μｍの両面レジンコート紙（密度１．０４ｇ／ｃｍ^３）を使用した。その基材の一方の面に、下記組成の多孔質塗工液を乾燥後の厚みが２０μｍとなるように塗布、乾燥することで、断熱層としての多孔質層を形成した。その後、多孔質層の両面レジンコート紙とは反対側に、下記組成の染料受容層塗布液２を、乾燥後の厚みが３μｍとなるように塗布、乾燥した。その後カレンダー処理を施すことで染料受容層表面を平滑にし、実施例５の熱転写受像シートを得た。

＜多孔質塗工液＞
スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ、固形分４０．５％）２７．２部
（ＮｉｐｏｌＬＸ１１０、日本ゼオン（株）製）
中空粒子（粒径０．４μｍ）１１．０部
（ローペイクＵｌｔｒａＥ、ダウケミカル製）
純水６１．８部

＜染料受容層塗布液２＞
塩化ビニル−アクリルエマルジョン（固形分４０％）９８．３部
（ビニブラン９００、日信化学工業（株）製）
ポリエーテル変性シリコーン０．４部
（ＫＦ−６０１２、信越化学工業（株）製）
イソシアネート系硬化剤１．３部
（ＤＮＷ−６０００、ＤＩＣ（株）製）

（実施例６）
基材として、両面にコロナ処理を施した、平滑性が高い、厚さ約１３７μｍのグロスコート紙（アルティマグロスＷＸ坪量１５７．０ｇ／ｍ^２日本製紙製）を使用した。その基材の一方の面に、厚さ３０μｍの発泡ポリプロピレンフィルム（エコネージュＮＷ−２三井化学東セロ製）をドライラミネートにて接着した。その後、発泡ポリプロピレンフィルムのグロスコート紙とは反対側に、下記組成の下引き層塗布液を、乾燥後の厚みが２μｍとなるように塗布、乾燥することで、下引き層を形成した。そして下引き層の発泡ポリプロピレンフィルムとは反対側の表面に、染料受容層塗布液１を実施例１と同様に、乾燥後の厚みが３μｍとなるように塗布、乾燥することで実施例６の熱転写受像シートを得た。

＜下引き層塗布液＞
ポリエステル樹脂７．５部
（バイロン２２０東洋紡製）
酸化チタン（粒径４５０ｎｍ）７．５部
（ＲＤＤＩＳＡＣＨＴＬＥＢＥＮ社製）
ＭＥＫ４２．５部
トルエン４２．５部

（比較例１）
基材として、厚さ約１４８μｍの上質紙（ｎｐｉ上質坪量１２７．９ｇ／ｍ^２日本製紙製）を使用した。その基材の両面に溶融押し出し法により、厚さ２０μｍの押出樹脂層を形成することでレジンコート紙を得た。押出樹脂層の形成には、低密度ポリエチレン樹脂（ＬＣ６００Ａ日本ポリエチレン製）を用いた。その一方の面に、染料受容層塗布液１を、乾燥後の厚みが３μｍとなるように塗布、乾燥することで、染料受容層を形成し、比較例１の熱転写受像シートを得た。

（比較例２）
基材として、両面にコロナ処理を施した、平滑性が高い、厚さ約１０１μｍのグロスコート紙（ＯＫトップコート＋坪量１２７．９ｇ／ｍ^２王子製紙製）を使用した。その基材の一方の面に、染料受容層塗布液１を、乾燥後の厚みが３μｍとなるように塗布、乾燥することで、染料受容層を形成し、比較例２の熱転写受像シートを得た。

（比較例３）
実施例２で作製した熱転写受像シートにおいて、カレンダー処理を施さなかった以外は実施例２と同様にして、比較例３の熱転写受像シートを得た。

（評価）
＜うねり曲線の最大谷深さ（ＩＳＯ４２８７：１９９７）Ｗｖ測定＞
実施例１〜６、比較例１〜３の熱転写受像シート表面の、うねり曲線の最大谷深さＷｖを、ＩＳＯ４２８７：１９９７に準拠して、接触式の微細形状測定機ＥＴ４０００（小坂研究所製）にて測定した。

＜熱転写記録媒体の作製＞
熱転写記録媒体の基材として、４．５μｍの片面易接着処理付きポリエチレンテレフタレートフィルムを使用した。その基材の非易接着処理面に、下記組成の耐熱滑性層塗布液を、乾燥後の塗布量が１．０ｇ／ｍ^２となるように塗布、乾燥し、耐熱滑性層付き基材を得た。次に、耐熱滑性層付き基材の易接着処理面に、下記組成の熱転写層塗布液を、乾燥後の塗布量が１．０ｇ／ｍ^２となるように塗布、乾燥して熱転写層を形成し、熱転写記録媒体を得た。

＜耐熱滑性層塗布液＞
シリコーン系アクリルグラフトポリマー５０．０部
（東亜合成（株）ＵＳ−３５０）
メチルエチルケトン５０．０部

＜熱転写層塗布液＞
Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー３６２．５部
Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー６３２．５部
ポリビニルアセタール樹脂５．０部
トルエン４５．０部
メチルエチルケトン４５．０部

実施例１〜６、比較例１〜３の熱転写受像シート及び熱転写記録媒体を使用し、解像度が３００×３００ＤＰＩの高速印画サーマルプリンタ（２．０ｍｓｅｃ／ｌｉｎｅ）にてグレーベタの印画を行い、画質の評価を行った。
画質の評価は、以下の基準で実施した。
○：印画物の濃度が均一であり画質に優れている
×：印画物に濃淡ムラが発生し、実用上問題がある

また、実施例１〜６、比較例１〜３の熱転写受像シートを多湿環境に２日間保存後、カールの測定を行った。
評価は、以下の基準で実施した。
○：熱転写受像シートに、実用上問題となるカールが発生していない、
且つ印画物が印画時の熱によって歪んでいない
×：熱転写受像シートに、実用上問題となるカールが発生している、
又は印画物が印画時の熱によって歪んでいる

評価結果を表１に示す。

表１に示す結果から分かるように、基材の密度が０．９５ｇ／ｃｍ^３以上１．２５ｇ／ｃｍ^３以下であり、且つ染料受容層側から測定した熱転写受像シート表面のうねり曲線の最大谷深さ（ＩＳＯ４２８７：１９９７）Ｗｖが１．８０μｍ以下の範囲に調整した場合、実施例１〜６のように、画質及びカールの両方に優れた熱転写受像シートを作製でき、本発明による効果が確認できた。

これに対して比較例１の熱転写受像シートは、基材を上質紙に変更することで、基材の密度が０．８６ｇ／ｃｍ^３となり、且つうねり曲線の最大谷深さＷｖが２．００μｍとなってしまったために、画質やカールに優れた熱転写受像シートを得ることができなかった。
比較例２の熱転写受像シートは、基材をグロスコート紙に変更することで、基材の密度が１．２７ｇ／ｃｍ^３となってしまい、多湿環境に保存後、カールが発生してしまった。
比較例３の熱転写受像シートは、カレンダー処理を施さなかったために、うねり曲線の最大谷深さＷｖが２．２０μｍとなり、画質に優れた熱転写受像シートを得ることができなかった。

本発明に基づき得られる熱転写受像シートは、昇華転写方式のプリンタに使用することができ、プリンタの高速・高機能化と併せて、各種画像を簡便にフルカラーで形成できるため、デジタルカメラのセルフプリント、身分証明書などのカード類、アミューズメント用出力物等に広く利用できる。

１：熱転写受像シート
２：基材
３：染料受容層

Claims

基材の一方の面側に染料受容層を有する熱転写受像シートであって、
上記基材の密度が０．９５ｇ／ｃｍ^３以上１．２５ｇ／ｃｍ^３以下であり、
上記染料受容層側から測定した受像シート表面は、うねり曲線の最大谷深さ（ＩＳＯ４２８７：１９９７）Ｗｖが１．８０μｍ以下であることを特徴とする熱転写受像シート。