JP3738513B2

JP3738513B2 - 染料熱転写受容シート

Info

Publication number: JP3738513B2
Application number: JP01034497A
Authority: JP
Inventors: 正裕冨金原; 育英田中; 茂長嶋
Original assignee: Oji Holdings Corp; Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd; Oji Holdings Corp
Priority date: 1997-01-23
Filing date: 1997-01-23
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2017-01-23
Also published as: JPH10203027A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、染料熱転写受容シート（以下、受容シートと略す）に関するものである。さらに詳しく述べるならば、本発明は、プリンターでプリントする工程において２枚以上の受容シートが重なって同時に給紙走行する等のトラブルの発生がなく、しかも裏面に各種ペンによる筆記性、さらにインクジェット方式のプリント適性を有する受容シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、熱転写方式のカラーハードコピー、特に昇華型熱転写プリンターの開発が進んでいる。昇華型熱転写プリンターでは、３色（イエロー、マゼンタ、シアン）、あるいは４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の昇華性染料層を含むインクシートを、順番にサーマルヘッドにより加熱し、それぞれの色の染料の転写量を制御することにより、濃度階調性に優れたフルカラー画像の形成が可能になっている。このような熱転写プリンターは最近、テレビ画像やビデオカメラで撮影した画像を、例えば、はがきタイプの受容シートや、ステッカータイプの受容シートにプリントする等の用途で一般家庭でも急速に普及している。
【０００３】
一般に、このようなプリンターは、複数枚の定型サイズにカットされた枚葉タイプの受容シートをトレー内に装着し、トレーからプリンター内に給紙する機構となっている。受容シートの裏面には、受容シート同士がプリンター給紙時に擦れたり、プリンター内のロール等の機械部品と擦れることで静電気帯電し、受容シート同士が貼り付いたり、また静電気帯電によるゴミやほこりの吸引のため部分的に印画されない（印画抜け）といった電気的問題を解決するために、帯電防止効果を有する塗工層を形成することが提案されている。また、一般に裏面塗工層中には、これもプリンター給紙性、走行性に大きな影響を与える受容シート表裏間の摩擦係数を低下させるために、ワックスやシリコーン樹脂のごとき滑剤が併用される。
【０００４】
このような裏面塗工層では、確かにプリンター給紙、走行性は満足できるものの、塗工層自体の吸油性、吸水性が低く、且つ滑剤を含有するため、裏面へ各種ペンにより筆記した場合、書き味（ペン先が滑り、書きづらい）、乾燥性が劣るという問題が生じた。特にインク乾燥性に関しては、近年の低価格化で爆発的に一般家庭にも普及しつつあるインクジェット方式のプリンターで印字した場合、長時間後であってもインクが乾かず、プリントしたシート同士を重ね合わせたり、プリント面に触れたりといったようなハンドリング性が極めて劣る。さらに、裏面に郵便切手等を貼り付けた場合、付き具合が弱く簡単に剥がれてしまうという問題も生じた。これらの問題は、特にはがきタイプの受容シートの裏面塗工層としては致命的な欠点である。
【０００５】
これらの問題を解決するためには、裏面塗工層中に顔料を配合しインク吸収保持性を持たせることが好ましい。しかしながら、炭酸マグネシウム、微粉シリカ、焼成カオリン、炭酸カルシウムのごときインクジェット記録用紙に使用されているインク吸収性に富む顔料は一般に粒子形状が角状、柱状、紡錘状、球状、ウニ状等であるため塗工層表面が粗面化し易く、受容シート表裏間の摩擦係数が高くなり給紙走行性に不都合を生じがちであった。また、特に微粉シリカ、焼成カオリン等を使用すると、塗工層自体の層間強度が弱くなり、多数枚の受容シートをプリントした場合、紙粉の発生等の問題も生じ易くなる。
【０００６】
一方、粒子形状が板状である顔料を配合した場合、比較的平滑な塗工層が形成されるため、摩擦係数が高くなることによる走行性不良の問題は少ないが、これらの顔料は一般にインク吸収性が少ないため、例えばインクジェットプリントのようにインク量が多い場合は、インク吸収保持性、乾燥性が依然として不十分であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、染料熱転写受容シートに関し、さらに詳しく述べるならば、本発明は、プリンターでプリントする工程において２枚以上の受容シートが重なって同時に給紙走行する等のトラブルの発生がなく、しかも裏面に各種ペンによる筆記性、さらにインクジェット方式のプリント適性をも有する受容シートに関するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上記課題を達成すべく、裏面塗工層中の顔料の種類とインク吸収性、紙間摩擦係数、塗工層層間強度、さらにプリンター走行性等について鋭意研究した結果、裏面塗工層中に板状硫酸バリウム、及び特定粒子径の非晶質シリカを特定の比率で配合し、且つカチオン系の帯電防止剤を配合せしめることにより、受容シート表裏間の摩擦係数を低く抑え、且つ受容シート表裏、あるいは受容シート表面とプリンター部品との擦れに起因する静電気帯電トラブルを抑制することでプリンター走行性を確保し、さらに各種筆記具による筆記性、またインクジェット方式のプリント適性を満足しうる塗工層を得ることができることを見い出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
即ち本発明は、シート状支持体と、前記支持体の一表面上に形成された染料を受容する画像受容層と、前記シート状支持体の他方の面上に形成された帯電防止剤を含む裏面塗工層を有する染料熱転写受容シートにおいて、該裏面塗工層が、平均粒子径１〜３０μｍ、平均厚さ０．１〜１０μｍ、かつ平均厚さ／平均粒子径の比が０．３以下の板状硫酸バリウムを主成分として含み、且つ平均粒子径が８〜１５μｍの非晶質シリカを裏面塗工層の全顔料中の３０〜５０重量％含み、更に帯電防止剤としてカチオン系帯電防止剤を用いたことを特徴とする染料熱転写受容シートである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明における裏面塗工層は、顔料として板状硫酸バリウムを主成分とし、平均粒子径が８〜１５μｍの非晶質シリカを全顔料中の３０〜５０重量％含み、更にカチオン系帯電防止剤を含むことを特徴とするものである。
【００１１】
硫酸バリウムの製法は、一般に重晶石を粉砕しコークスと混合還元焼成して硫化バリウムを生成し、さらに硫酸ナトリウムと反応させて硫酸バリウムを生成させるというものである。これらの反応条件を適宜調節することにより、板状、粒状等、形状の異なる各種の硫酸バリウムを得ることができるが、本発明においては前述した通り、塗工面の粗面化による紙間摩擦係数の増大することを抑制するために、板状の硫酸バリウムを使用する。
本発明に使用する板状硫酸バリウムの平均粒子径は１〜３０μｍで、好ましくは１〜１５μｍである。また、平均厚さは０．１〜１０μｍ、好ましくは０．１〜３μｍであり、平均厚さ／平均粒子径の比は０．３以下、好ましくは０．０１〜０．２である。なお、板状顔料としては、カオリン、クレー等が一般に広く使用されており、その塗工面は比較的平滑となるが、これらの顔料を裏面塗工層の主顔料として使用すると、いかに表面電気抵抗を低く抑えても、受容シート表面と擦り合わせた場合、静電気帯電が著しく、シート同士が相互に貼り付いてしまうため好ましくない。
【００１２】
板状硫酸バリウムの具体例としては、例えば堺化学工業社製の「板状硫酸バリウム−Ａ（平均粒子径８μｍ，平均厚さ１μｍ）」、「板状硫酸バリウム−Ｈ（平均粒子径８μｍ，平均厚さ１μｍ）」、「板状硫酸バリウム−ＢＰＬ（平均粒子径１３μｍ，平均厚さ１．５μｍ）」等が挙げられる。これらは単独、あるいは任意に混合して使用することができる。
【００１３】
上記板状硫酸バリウムを裏面塗工層に適用することによって、摩擦係数を低く抑え、且つ鉛筆、ボールペン、水性ペン、油性ペン等の筆記具による筆記性は付与することができるが、さらにインクジェットプリント適性を付与するために、本発明では平均粒径が８〜１５μｍの非晶質シリカを全顔料中の３０〜５０重量％併用する。
【００１４】
一般に、非晶質シリカは多孔性でインクの吸収性が高くインクジェット記録用シートのインク受容層に用いられる顔料である。通常、インクジェット記録用シート受容層には鮮明な発色、高画質を得るために、高吸油量で、且つ高比表面積を有する粒子径が８μｍより細かい微粉シリカが使用される。また、その配合部数も全塗工層固形分の５０〜９０重量％であるのが通常である。しかしこのような微粉シリカを高部数配合すると塗工層強度が極端に低下し、プリンター走行時に塗工層顔料の脱落に起因する紙粉発生の問題がある。一方、粒子径が１５μｍよりも大きなシリカを使用すると塗料分散性、塗工性に問題があり、また塗工層表面が極端に粗面化するため、紙間摩擦係数が増大しプリンター走行性に支障をきたしてしまう。さらに、包装保管時に受容シート表裏が擦れて受容層表面に擦れ傷がつき易くなってしまう。そのため本発明においては、上記の粒径、配合部数に限定するものである。
【００１５】
平均粒子径が８〜１５μの非晶質シリカの具体例としては、例えばシオノギ製薬社製の「カープレックスＢＳ−３０４（平均粒子径１４μｍ）」、「カープレックスＢＳ−３０４Ｎ（平均粒子径９μｍ）」、トクヤマ社製の「ファインシールＸ−１５（平均粒子径１２μｍ）」、「ファインシールＸ−１２（平均粒子径１３μｍ）」、「ファインシールＦ−６５（平均粒子径１０μｍ）」、「ファインシールＦ−６８（平均粒子径８．５μｍ）」、富士シリシア化学社製の「サイリシア４７０（平均粒子径１２μｍ）」、日本シリカ工業社製の「ニップシールＮＳ（平均粒子径９μｍ）」等が挙げられる。これらは単独、あるいは任意に混合して使用することができる。
【００１６】
なお、本発明の効果を損なわない範囲であれば、板状硫酸バリウム、非晶質シリカ以外の顔料、例えば、炭酸カルシウム、クレー、カオリン、焼成カオリン、タルク、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化チタン等も必要に応じて併用しても良い。
【００１７】
さらに本発明の裏面塗工層中には、静電気帯電に起因する給紙走行トラブルを抑制するために帯電防止剤を配合するが、カチオン性帯電防止剤の使用が必須である。帯電防止剤は、塩化ナトリウムのごとき無機電解質をはじめ、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩のごときアニオン性帯電防止剤、脂肪族第４級アンモニウム塩のごときカチオン性帯電防止剤、ベタイン型構造を有する両性帯電防止剤、さらにポリジメチルシロキサンのごときシロキサン系帯電防止剤等を挙げることができる。これらの中でも、カチオン性帯電防止剤は、特に優れた帯電防止効果を有する。さらに、カチオン性帯電防止剤の使用は、帯電防止効果のみならず、塗工層にインクジェットプリントを行った場合、インクがアニオン性であるためプリント直後にインクとイオン結合し、インクの滲みを抑制すると同時に、乾燥性向上にも効果的に寄与するものである。
【００１８】
カチオン性帯電防止剤は、前述の通り、脂肪族第４級アンモニウム塩が一般的であるが、対陰イオンとして塩素イオンが最も帯電防止効果がある。長鎖アルキル基にはモノとジがあり、それぞれアルキルトリメチルアンモニウムクロライド、ジアルキルジメチルアンモニウムクロライドがある。また、アルキル基をベンゼン環で置換したアルキルベンジルジメチルアンモニウムクロライド等の芳香族第４級アンモニウム塩がある。
【００１９】
カチオン系帯電防止剤の具体例としては、三洋化成社製の「ケミスタット５５００」、「ケミスタット６３００」、「ケミスタット９８００」、第一工業製薬社製の「シャロールＤＭ−２８３Ｐ」、「シャロールＤＭ−６６３Ｐ」、日本合成化学工業社製の「ゴーセファイマーＣ−６７０」、「ゴーセファイマーＣ−８２０」、日華化学社製の「ナイスポールＣ−２５０」等を挙げることができる。本発明には、これらの中から任意に単独、または混合して使用することができる。
【００２０】
本発明の裏面塗工層に使用されるバインダー樹脂としては、アクリル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリビニルアルコール、デンプン、カルボキシメチルセルロース、カゼイン等、公知のものを任意に使用することができる。また、必要に応じて、消泡剤、分散剤、滑剤、樹脂の架橋剤、有色染料等を適宜選択して使用しても良い。
【００２１】
裏面塗工層の塗工量は特に制限されないが、１〜２０ｇ／ｍ²、好ましくは３〜１５ｇ／ｍ²の範囲で調節される。ちなみに、塗工量が少なすぎると塗工層の効果が発揮されず、また多すぎてもそれ以上の効果を期待できないばかりか、コストを上昇させ実用的でない。
【００２２】
本発明に用いられるシート状支持体としては、コート紙、アート紙、上質紙等の紙基材、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂を紙基材にラミネートしたラミネート紙、ポリエステル、ナイロン、ポリオレフィン（例えばポリプロピレン）等のプラスチックフィルムや、あるいはポリオレフィン樹脂と無機顔料を主成分とし２軸延伸した空隙を有する多層構造のフィルム等が例示される。さらに、前記の材料を単体で使用するだけでなく、ドライラミネート法、ウエットラミネート法、溶融ラミネート法等の公知の方法により、これら材料の２種以上を貼り合わて多層構造にしたものも使用でき、その組み合わせは限定されない。
【００２３】
なお、シート状支持体の厚さは１００〜３００μｍが好ましい。ちなみに、厚さが１００μｍに満たないと、その機械的強度が不十分となり、且つそれから得られる受容シートの剛度、及び変形に対する反発力が不十分となり、印画の際に生じる受容シートのカールを十分に防止できない。また、厚さが３００μｍを越えると、得られる受容シートの紙厚が過大になるため、プリンターにおける受容シート収容枚数の低下をまねいたり、あるいは逆にプリンターの容積増大を招き、プリンターのコンパクト化を困難にする等の問題を生じる。
【００２４】
本発明の受容シートにおいて、シート状支持体の一表面上に設けられる染料受容層は、インクシートから転写される昇華性染料を染着し得る染着性樹脂を主成分として形成される。このような染着性樹脂としては、ポリエステル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリカーボネート樹脂、セルロース誘導体等が例示される。
受容層の塗工量は、１〜１２ｇ／ｍ²、好ましくは３〜１０ｇ／ｍ²の範囲で調節される。ちなみに、受容層の塗工量が１ｇ／ｍ²未満では、受容層が基材表面を完全に覆うことができず、画質の低化をまねいたり、受容シートとインクシートの融着が発生することがある。一方、受容層の塗工量が１２ｇ／ｍ²以上だと、効果が飽和し不経済であるばかりでなく、受容層の強度が不足したり、受容層の厚みが増し基材の断熱効果が十分に発揮されず、画像濃度が低下することがある。
【００２５】
本発明の受容シートの受容層には、サーマルヘッドの加熱によるインクシートとの融着を防ぐ目的で、樹脂の架橋剤、滑剤、剥離剤等を添加することが好ましい。また、必要に応じ他の添加剤、例えば有色顔料、有色染料、蛍光染料、可塑剤、酸化防止剤、顔料、紫外線吸収剤等も添加してもよい。これらの添加剤は、受容層の主成分と混合し塗工されてもよいし、別の塗工層として受容層の上、及び／又は下に塗工されていてもよい。
【００２６】
また、プリンター内を受容シートが走行するとき、静電気による走行トラブルの発生を防ぐため、受容シートの受容層面上、あるいは受容層とシート状支持体の間に、裏面塗工層とは別の帯電防止剤層を塗布してもよい。
本発明の受容シートの受容層や裏面塗工層、及びその他の塗工層は、バーコーター、グラビアコーター、コンマコーター、ブレードコーター、エアーナイフコーター、ゲートロールコーター等の公知のコーターで塗工、乾燥して形成することができる。
【００２７】
【実施例】
下記実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において、特に断らない限り「％」、及び「部」は全て「重量％」、及び「重量部」を示す。
【００２８】
実施例１
厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムの表裏に、無機顔料を含むポリオレフィンを主成分とし２軸延伸した厚さ６０μｍの多層構造フィルム（商標：ユポＦＰＵ６０、王子油化合成紙製）を、ポリエステル系接着剤を用い、ドライラミネート法で貼り合わせてシート状支持体とした。
その一方の面上に、染料画像受容層形成のため、下記組成の塗料を塗工量が８ｇ／ｍ²となるようにグラビアコーターにより塗工、乾燥した。

【００２９】
さらにもう一方の面上に、裏面塗工層として下記組成の塗料を塗工量が８ｇ／ｍ²となるようにバーコーターにより塗工、乾燥し、受容シートを得た。

【００３０】
実施例２
実施例１と同様にして受容シートを得た。ただし、下記塗料を用いて裏面塗工層を形成した。

【００３１】
実施例３
実施例１と同様にして受容シートを得た。ただし、下記塗料を用いて裏面塗工層を形成した。

【００３２】
実施例４
実施例１と同様にして受容シートを得た。ただし、下記塗料を用いて裏面塗工層を形成した。

【００３３】
実施例５
実施例１と同様にして受容シートを得た。ただし、下記塗料を用いて裏面塗工層を形成した。

【００３４】
比較例１
実施例１と同様にして受容シートを得た。ただし、下記塗料を用いて裏面塗工層を形成した。

【００３５】
比較例２
実施例１と同様にして受容シートを得た。ただし、下記塗料を用いて裏面塗工層を形成した。

【００３６】
比較例３
実施例１と同様にして受容シートを得た。ただし、下記塗料を用いて裏面塗工層を形成した。

【００３７】
比較例４
実施例１と同様にして受容シートを得た。ただし、下記塗料を用いて裏面塗工層を形成した。

【００３８】
比較例５
実施例１と同様にして受容シートを得た。ただし、下記塗料を用いて裏面塗工層を形成した。

【００３９】
比較例６
実施例１と同様にして受容シートを得た。ただし、下記塗料を用いて裏面塗工層を形成した。

【００４０】
比較例７
実施例１と同様にして受容シートを得た。ただし、下記塗料を用いて裏面塗工層を形成した。

【００４１】
上記で得られた１２種類の受容シートサンプルについて、以下の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【００４２】
（１）裏面塗工層の筆記性
受容シートの裏面塗工層に各種ペン（鉛筆、水性サインペン、油性サインペン）で文字を手書きし、書き具合と１０秒後にティッシュペーパーで拭き取った後の字の滲み具合を目視で観察した。
［書き具合］
○：書き易い。
×：ペン先が引っかかったり、塗膜が削れて書きづらい。
［はじき具合と滲み具合］
○：はじきや滲みは見られない。
△：はじきや滲みが見られる。
×：はじきや滲みが著しく、文字の判別に支障がある。
【００４３】
（２）インクジェットプリント適性
受容シートの裏面塗工層にバブルジェット方式インクジェットプリンター（商標：ＢＪＣ−６１０，キャノン製）を用い７２０ｄｐｉで文字パターンを印字した。インクの滲み具合と１０秒後にティッシュペーパーで拭き取った後の字の乾き具合を目視で観察した。
［滲み具合］
○：滲みは見られない。
×：滲みが著しく、文字の判別に支障がある。
［乾き具合］
○：文字は乾いており擦れ汚れはない。
×：擦れ汚れが著しく、文字の判別に支障がある。
【００４４】
（３）裏面塗工層の層間強度
受容シートの裏面塗工層に市販のセロハンテープを貼り付け、１０秒後にすばやく剥し、塗膜の脱落具合を目視で観察した。
○：塗膜の脱落は見られない。
△：やや塗膜の脱落が見られるが実用上支障はない。
×：塗膜が完全に脱落する。
【００４５】
（４）摩擦係数
受容シートの受容層と裏面塗工層との動摩擦係数をテンシロン試験機（商標：テンシロン／ＵＴＭ−III−１００，東洋ボールドウィン製）を使用して、荷重１０００ｇ、移動速度２００ｍｍ／ｍｉｎで測定した。
【００４６】
（５）プリンター給紙走行性
受容シートをＡ６サイズに断裁し、その２５枚を昇華型熱転写プリンター（商標：ＣＶＰ−Ｍ３，ソニー製）に装着し、黒ベタパターンを２５枚連続プリントし、給紙走行性を評価した。
○：２５枚が正常にプリント、排紙された。
△：１回ないし２回の重送が生じた。
×：３回以上の重送が発生した。
【００４７】
【表１】

【００４８】
【発明の効果】
本発明の染料熱転写受容シートは、実施例に示した通り、プリント時に重送トラブルがなく、また裏面には優れた筆記性、インクジェットプリント適性を有し、極めて実用的価値の高いものである。
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Claims

シート状支持体と、前記支持体の一表面上に形成された染料を受容する画像受容層と、前記シート状支持体の他方の面上に形成された帯電防止剤を含む裏面塗工層を有する染料熱転写受容シートにおいて、該裏面塗工層が、平均粒子径１〜３０μｍ、平均厚さ０．１〜１０μｍ、かつ平均厚さ／平均粒子径の比が０．３以下の板状硫酸バリウムを主成分として含み、且つ平均粒子径が８〜１５μｍの非晶質シリカを裏面塗工層の全顔料中の３０〜５０重量％含み、更に帯電防止剤としてカチオン系帯電防止剤を用いたことを特徴とする染料熱転写受容シート。