JP2674866B2 - 熱転写プリンター用受像シート - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は熱転写プリンター用受像シートに関するもの
である。更に詳しく述べるならば、本発明はサーマルプ
リンター、特に染料熱転写型のプリンターに使用された
とき、プリント時の熱によりカールすることなく、サー
マルヘッドに対する密着性が優れ、表面に画像欠陥の原
因となる粗さがなく、転写した染料を忠実に受容し、高
解像度、高忠実なフルカラー画像をプリント可能な熱転
写プリンター用受像シートに関するものである。

〔従来の技術〕

最近、カラーハードコピー、カラープリンターのニー
ズが高まり、サーマルプリンター、特に溶融熱転写プリ
ンターや、フルカラー画像がプリント可能な染料熱転写
プリンターが注目されている。染料熱転写プリンター
は、昇華染料インク層を有するインクシートに、受像シ
ートの染料染着性受像面を重ね合わせ、画像の電気信号
に応じてサーマルヘッドから供給される熱により、受像
紙に染料を必要部分、所要濃度だけ転写して画像を形成
するものである。

これらの熱転写プリンターは、受像シートの平滑さや
印字ヘッドへの密着精度などにより転写画像の鮮明さが
左右されるため、どのような用紙でも同一の高水準な印
字画像が可能なわけではない。そこで、プリンターの用
途に応じた解像度や画像品質を付与するための受像シー
トについて様々な技術が開発されている。

特に昇華性染料転写量を、プリンターの熱量で制御
し、中間調を再現するフルカラープリンターに於ては、
受像シートのインク受容能の均一性が、画像の再現性に
重大な影響を与えている。このような用途に用いられる
受像シートにおいて、その基材として、均質性に優れ、
表面とサーマルヘッドとのなじみが良く、かつ無機顔料
含有ポリオレフィン樹脂、特にプロピレン樹脂からなる
一ないし二軸延伸単層または多層構造の延伸フィルムを
用いることが知られている。

昇華染料熱転写プリンター用受像シートでは、上記の
基層上に、ポリエステルなどの染料染着性樹脂を主成分
とする受容層が設けられている。上記の基体を用いた受
像シートは、厚さが比較的均一で、柔軟性があり、セル
ロース繊維からなる紙等に比べ熱伝導度が小さいなどの
利点のため、均一で濃度の高い印画が得られるという長
所がある。

しかし、このようなポリオレフィン樹脂を主成分と
し、一および／又は二軸延伸された単層、又は多層構造
のフィルムをサーマルプリンター用受像シート、または
その基体として用いた場合、サーマルヘッドによって加
熱された際に、シートに残留している延伸歪が熱で緩和
され、延伸方向に熱収縮し、その結果プリンター用受像
シートにカールやシワが発生し、その結果受像シートの
走行にトラブルを起こし、またプリントの商品価値を著
しく低下させる等の問題を生ずる。

このような問題点を改善するために、比較的熱収縮性
の小さい基体を芯材として用い、その両面に上記の延伸
フィルムを積層粘着して基層シートとすることも試みら
れている。しかし、この方法では、熱収縮の結果として
生ずるシワを克服することはできるが、収縮率の異る複
数枚のシートを互に貼り合わせているため、特に受像シ
ートに加えられる熱量が大きい昇華染料熱転写の際に
は、熱によるカールの発生は完全には解消されなかっ
た。また、このような複合シートは製造工程が複雑で高
価である。

上記の問題点を克服するために、上記の延伸多層構造
フィルムを熱処理して熱収縮率を小さくすることが、従
来から試みられている。すなわち、この延伸多層構造フ
ィルムを熱ロールに連続的に接触させたり、加熱したオ
ーブンの中を通過させることによって、残留延伸歪を熱
によって緩和させ、熱収縮率を小さくすることが行なわ
れてきた。これまでJIS K−6734の加熱伸縮性試験によ
る熱収縮率（100℃10分で測定）を未処理の場合より小
さくすることで熱変形性が低減できると考えられて来
た。しかし、この熱収縮率を実質的にゼロにしても、プ
リントの際に受像シートに凹凸を生じることがあり、そ
の熱収縮低減処理効果に再現性が乏しかった。

昇華染料転写方式はフルカラーノンインパクトプリン
ターの主流として、電子カメラ用プリンター、ビデオプ
リンター用として使われるため、このような加熱量の大
きいサーマルプリンターに於ても、熱変形がなく、鮮明
はプリントが得られる受像シートが工業的に安定して提
供することが望まれている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、各種のサーマルプリンターに良好な印画適
性を持ち、さらに前記延伸フィルムを基体として含む受
像シートの上記欠点を解消し、熱転写プリンターに有用
な熱転写プリンター用受像シートを提案しようとするも
のである。

本発明は、また、例えば染料昇華方式などのような、
サーマルプリンターに用いたときに、濃度むらがなく、
低濃度から、高濃度まで鮮明な画像記録を得ることがで
き、加熱によるカールの発生が少ない熱転写プリンター
用受像シートを提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段および作用〕

本発明の熱転写プリンター用受像シートは芯材と、こ
の芯材の表面上に形成され、ポリオレフィン樹脂を主成
分として含み、かつ予じめ120℃および130℃の温度にお
ける縦方向および横方向の熱収縮率が、いずれも１％以
下である延伸ポリオレフィンフィルム層と、および前記
芯材の裏面に形成されたプラスチックフィルム層とを有
する支持体、並びに 前記支持体の前記延伸ポリオレフィンフィルム層上に
形成され、かつ染料染着性重合体材料を主成分として含
む染料画像受容層、 を有することを特徴とするものである。

上記熱収縮率は、JIS K 6734−1975に従って測定され
たものである。

本発明のサーマルプリンター用受像シートの支持体に
おいて、芯材の表面上に形成される延伸ポリオレフィン
フィルムは、ポリオレフィン樹脂と、必要に応じて無機
顔料とを主成分としてフィルム含み、かつ一軸ないし二
軸延伸されたポリオレフィンフィルムを、予じめ熱処理
して得られ、120℃および130℃の温度で測定したとき、
縦および横方向の熱収縮率がいずれも１％以下、好まし
くは0.1％以下、のものである。

すなわち、熱処理された延伸ポリオレフィンフィルム
を芯材の表面上に積層される。例えば、厚さ20〜300μ
ｍのシートからなる芯材の表面（画像形成面）に、縦お
よび横方向の熱収縮率を上記の範囲とした延伸ポリオレ
フィンフィルムを積層貼着し、芯材の裏面に、プラスチ
ックフィルムを積層貼着して支持体が形成される。

従来は、温度100℃における熱収縮率に着目してポリ
オレフィンフィルムの熱収縮率をコントロールすること
が試みられたが、本発明においては、実際のプリント時
に、受像シートが到達する最高温度として、120℃およ
び130℃における熱収縮率に着目し、これを１％以下に
規制したものである。

このような基層シートの表面（画像形成面）に染料画
像受容層を設けることにより、昇華染料転写方式のプリ
ンターに用いて色相、濃度が均一で、プリント後のカー
ルの少ないプリンター用受像シートを製造することがで
きる。

本発明の受像シートの一実施態様は、第１図に示され
ているように、芯材1a、表面延伸ポリオレフィンフィル
ム層1bおよび裏面プラスチックフィルム層1cからなる支
持体１と、この支持体１の表面延伸ポリオレフィンフィ
ルム層1b上に形成されている画像受容層２とを有するも
のである。また本発明の受像シートの他の実施態様にお
いて、第２図に示されているように、支持体１の裏面プ
ラスチックフィルム層1c上に、厚さが0.1〜10μｍの背
面被覆層３が積層合体されていてもよい。背面被覆層を
設けることによって、プリンター内における受像シート
の走行性を改善することができる。

サーマルヘッドを用いるプリンターにおいては、昇華
染料転写、およびロイコ発色などいずれの方式において
も、熱により画像を形成させるため、受像シートの熱収
縮率を縦、横、両方とも小さくすることによって、一層
優れたカールの制御が可能となる。

支持体を芯材と、表面ポリオレフィンフィルム層と、
裏面プラスチックフィルム層との積層体により構成する
場合は、芯材の熱収縮率は表面フィルム層を形成してい
る延伸フィルムの熱収縮率より低く、特に120℃で0.1％
以下であることが好ましい。このような芯材用シートと
して、各種の紙、例えば上質紙、中質紙、和紙、博葉紙
や、コート紙（微塗工紙、軽量コート紙、アート紙等を
含む）や、ポリエステル、ポリオレフィン、ナイロンな
どの表面層の延伸フィルムに比較して耐熱性の高い紙や
合成樹脂フィルムなどを用いることができる。

本発明で用いる支持体用延伸ポリオレフィンフィルム
の一つの例は、無機顔料とポリオレフィンを主成分とし
て含み延伸多層構造を有するフィルムであって、これは
合成紙「ユポ」（商標）として知られている。このよう
なフィルムの多層構造としては、二軸延伸された基材層
と、その表および裏面に一軸延伸フィルムの紙状層とが
存在する三層構造体や、それ以外の層が更に存在する四
層以上の構造体などがある。

本発明に有用なポリオレフィンとしては、高密度ポリ
エチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレンがあ
る。その他の熱可塑性合成樹脂、例えば、ポリスチレ
ン、エチレン酢ビ共重合体、アクリル重合体・共重合
体、スチレンブタジエン共重合体などから選ばれた少な
くとも１種を配合して使用してもよい。支持体用延伸ポ
リオレフィンフィルムに含まれる無機質微細粉末の量は
10〜40％（重量）であることが好ましく、このようなポ
リオレフィンフィルムは、延伸時のボイド発生が効率的
で、得られる受像シートの画像、および感度が優れてい
る。

延伸ポリオレフィンフィルムに配合すべき無機質微細
粉末としては、例えば平均粒径20μｍ以下の炭酸カルシ
ウム、焼成クレー、ケイ藻土、タクル、酸化チタン、シ
リカ、水酸化アルミニウム等がある。

このような延伸したポリオレフィンフィルムは、添加
される顔料の量、および種類によって不透明な「合成
紙」状体から、半透明なトレース紙状体乃至、透明に近
いフィルムまで各種製品を包含する。

上記のような多層構造延伸ポリオレフィンフィルム
は、例えば下記のようにして製造することができる。

メルトインデックス（MI）0.8のポリプロピレン80重
量％に平均粒径1.5μｍの炭酸カルシウム20重量％を配
合し、270℃に設定した押出機にて混練、シート状に押
し出し、冷却装置により冷却して、無延伸基材層シート
を得る。このシートを145℃に加熱後、縦方向に５倍延
伸する。別にMI4.0のポリプロピレン70重量％と炭酸カ
ルシウム粉末20重量％の低密度ポリエチレン10重量％の
混合物を押出機で溶融混練し、次いでダイに供給して、
上記で得られた基材層の両面に押出して表裏紙状フィル
ム層を形成する。得られた３層積層物を、185℃に加熱
したのち横方向に1.5倍の延伸を行い、更に、この３層
積層フィルムの表裏面をコロナ放電処理する。得られた
３層構造物中の各フィルムの肉厚は、例えば20/40/20μ
ｍである。この３層構造物の表面（Ｃ）のベック指数は
一般に400秒程度である。

支持体用延伸ポリオレフィンフィルムは、例えば、オ
ーブン中でロールで保持し、またはウェブとしてオーブ
ン中を通過させ、熱風や、赤外線、電子線、高周波など
による加熱や、熱ロールへの接触加熱等によって、これ
を所定温度に加熱し、延伸応力を緩和させ、その熱収縮
率を低下させる。この熱処理の程度は、被熱処理フィル
ムの120℃および130℃の温度における縦方向および横方
向の収縮率がいずれも１％以下になるようにすることが
必要である。上記収縮率がいずれかの温度および方向に
おいて１％よりも高いと、熱転写操作における加熱によ
って、受像シートにカールを発生しやすくなる。

本発明の受像シートにおいて、支持体の裏面プラスチ
ックフィルム層を形成するプラスチックフィルムには格
別の限定はないが、熱処理されていない延伸ポリオレフ
ィンフィルムを用いることができる。

本発明の受像シートにおいて、画像受容層は、ポリエ
ステル樹脂（例えば、テレフタル酸、および／又はイソ
フタル酸とエチレングリコールとの重縮合生成物）、お
よび架橋剤、および離型剤などから形成され、その厚さ
は0.5〜20μｍであることが好ましい。また背面被覆層
は、アクリル酸エステル共重合体などから形成され、そ
の厚さは0.1〜10μｍであることが好ましい。

本発明の受像シートの合計厚さは、印刷シートとして
の用途によって適宜に設定されるが、通常40〜200μｍ
である。支持体が芯材とその表裏面に積層合体された表
面および裏面フィルム層からなる場合、これら表面およ
び裏面フィルム層の厚さは印刷シートとしての用途によ
って適宜に設定されるが、通常片側10〜20μｍとするこ
とが好ましい。このような芯材と表裏フィルム層から支
持体を形成する場合、および支持体の表裏面に画像受容
層および背面被覆層を形成する場合、ドライラミネート
法を用いることができ、用いられる接着剤としては、ポ
リエーテル系、ポリエステル系などの接着剤があるが、
耐熱性の高い接着剤を用いることが好ましい。

〔実施例〕

次に実施例をあげて本発明の受像シートを説明する。

実施例１ 35重量％の無機顔料を含むポリオレフィンを主成分と
し、基層を二軸延伸フィルムにより、また、表裏の紙化
層を一軸延フィルムにより形成した多層構造のフィルム
（商標：ユポFPG 60、厚さ:60μｍ王子油化合成紙社
製）を張力50kg/mで外径7.62cmの紙管に巻き取り、外径
290mmのロールとした。このロール120℃の温度において
24時間熱処理した。得られたフィルムの縦方向の熱収縮
率は100℃において0.03％,120℃において0.15％,130℃
において0.7％であった。また横方向の熱収縮率は、100
℃において0.01％,120℃において0.1％,130℃において
0.8％であった。また熱処理前のユポFPG 60フィルムの
縦方向の熱収縮類は100℃において0.5％,120℃において
3.1％,130℃において3.7％であり、横方向の熱収縮率
は、100℃において0.43％,120℃において2.5％,130℃に
おいて3.5％であった。上記熱収縮率はいずれも上記測
定温度に10分間保持した後に測定したものである。米秤
64g/m²のコート紙（熱収縮率:130℃において0.1％）を
芯材としてその表裏に熱処理、および未処理のユポFPG
60フィルムをポリエステル系接着剤でドライラミネート
方式で貼合わせ、基層シートを得た。このシートの熱処
理したユポFPG 60フィルム層上に、下記組成を有する塗
料−１を塗布し、乾燥して乾燥重量5g/m²の画像受容層
を形成し染料昇華転写プリンター用受像シートを得た。

塗料−１ 成 分 重量部 ポリエステル樹脂 100 （商標：バイロン200、東洋紡（株）製） アミノ変性シリコーン 2 （商標:KF−393、信越シリコーン社製 エポキシ変性シリコーン 2 （商標:X−22−343、信越シリコーン社製） 溶剤可溶性カチオン性アクリル樹脂 0.5 （商標:ST−2000、三菱油化（株）製） トルエン 200 メチルエチルケトン 200 上記受像シートを昇華ビデオプリンター（VY−50、日
立製作所）でプリントし、画像とカール発生状況を比較
評価した。またプリント前のシートを120℃で10分間放
置して熱カール発生状況を観察評価した。

テスト結果を第１表に示す。

比較例１ 実施例１と同様の操作を行った。但し、未熱処理のユ
ポFPG 60フィルムをコート紙の表裏に貼合わせて支持体
とした。

テスト結果を第１表に示す。

比較例２ 実施例２のコート紙を支持体として用い、その上に実
施例１と同様にして画像受容層を形成して染料昇華型熱
転写プリンター用受像シートを製造した。

〔発明の効果〕 本発明のサーマルプリンター用受像シートは、画像の
鮮明度、階調性、均質性などのいずれにおいても優秀な
ものであり、かつプリント後や、加熱時のカール発生は
著しく少なく、昇華染料熱転写方式を始めとする高画質
のフルカラープリンターを可能とするものであって、産
業界に寄与するところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ本発明の受像シートの
構成の一例を示す断面説明図である。 １……支持体、1a……芯材、 1b……表面延伸ポリオレフィンフィルム層、 1c……裏面プラスチックフィルム層、 ２……画像受容層、３……背面被覆層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 保田 憲治 東京都江東区東雲１丁目10番６号 王子 製紙株式会社商品研究所内 (56)参考文献 特開 平３−231895（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−86493（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−291985（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−3395（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−50891（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−278082（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−148292（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−44781（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−278088（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−106391（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】芯材と、この芯材の表面上に形成され、ポ
   リオレフィン樹脂を主成分として含み、かつ予じめ120
   ℃および130℃の温度において、縦方向および横方向の
   熱収縮率が、いずれも１％以下である延伸ポリオレフィ
   ンフィルム層と、および前記芯材の裏面に形成されたプ
   ラスチックフィルム層とを有する支持体、並びに 前記支持体の前記延伸ポリオレフィンフィルム層上に形
   成され、かつ染料染着性重合体材料を主成分として含む
   染料画像受容層、 を有する熱転写プリンター用受像シート。