JPH0564986A - 熱転写記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 再生紙のような、平滑性の小さい紙にも容易
に、鮮明な転写像が形成でき、しかも、ランニングコス
トを小さくすることができる熱転写記録媒体を提供する
ことである。 【構成】 支持体上の熱融解性インク層または剥離層と
インク層とを合わせた層の剪断強度が２０℃において８
〜２０ｇｆ／ｃｍであり、また接着強度が１．０〜２．
０ｇｆ／ｃｍである熱転写記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱転写記録媒体、特にバ
ーコードプリンタ用の熱転写記録媒体に関し、詳しくは
再生紙のような低平滑（ベック平滑度７０〜１５０ｓｅ
ｃ）な紙にも鮮明な印字ができ、さらに画像耐性のすぐ
れた熱転写記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、サーマルヘッドを用いる感熱転写
記録方式が、無騒音であること、装置が比較的安価でか
つ小型化できること、保守が容易であること、印字画像
が安定であること等の利点から多く用いられるようにな
っている。このような熱転写記録方式に採用されている
熱転写記録媒体の代表例としては、（１）着色剤および
バインダーからなる熱融解性インク層を支持体上に直接
設けたもの、（２）着色剤およびバインダーからなる熱
溶融解性インク層を、ワックスを主成分とした剥離層を
介して、支持体上に設けたもの、などがあげられる。

【０００３】だが、前記（１）のインク層のバインダー
や前記（２）の剥離層とインク層バインダーは主として
ワックスで構成されているが、インク層脱落防止等を考
慮して、樹脂、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体、
ポリアミド、ポリスチレン等を含有させるために、イン
ク層の剪断強度あるいは剥離層とインク層を合わせた剪
断強度は大きくなる。その結果として、特に再生紙のよ
うな低平滑（ベック平滑度７０〜１５０ｓｅｃ）な紙に
印字を行った場合、図３に示すように一度サーマルヘッ
ド６の熱により溶融したインク７が紙８へ定着し、その
後熱せられたインク７が冷却固化し、熱転写記録媒体１
のフィルム支持体２から引き剥される時に、非加熱部イ
ンク９との剪断強度Ｆ１及び支持体とインクとの接着力
Ｆ２が冷却固化したインクと紙との定着力Ｆ３より大き
いので、再び冷却固化したインク７がフィルム支持体２
へ戻るといった現象を招き、いわゆるボイド（転写不良
による印字欠け）を生じる。

【０００４】又、前記（１）のインク層や前記（２）の
剥離層とインク層に用いられるワックスは一般にコスト
の安い石油系の針入度の低いワックスが用いられるが、
これらを含むインクは印字後の転写面を指で擦ったり、
ペンスキャナー等でひっかいたりすると画像の乱れや印
字部の脱落を生じ、特に工業用バーコード分野では大き
な問題となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はインク層また
は剥離層の密着性を改善すると共に、再生紙のような平
滑性の小さい紙にも容易に鮮明に転写でき、バーコード
用として好適でランニングコストを低くすることができ
る熱転写記録媒体を提供することをその課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は前記の課題
を解決するため鋭意研究を重ねた結果、インク層または
剥離層とインク層とを合わせた層の剪断強度および接着
強度をそれぞれ適当な範囲の値にすると、熱転写記録媒
体の取り扱い時に、インク脱落という問題もなく、低平
滑紙にも鮮明なバーコードを印字できるということを見
出し本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち本発明によれば、支持体上に熱融
解性インク層を直接設けるかあるいは剥離層を介して熱
融解性インク層を設けた熱転写記録媒体において、前記
インク層または前記剥離層とインク層とを合わせた層の
剪断強度が２０℃において８〜２０ｇｆ／ｃｍであり、
また接着強度が１．０〜２．０ｇｆ／ｃｍであることを
特徴とする熱転写記録媒体が提供される。

【０００８】以下、本発明を添付の図面により、さらに
詳細に説明する。

【０００９】図４はテンシロン引張り圧縮試験機の説明
図であり、縦断した形態で示す。使用した機種はミネベ
ア（株）社製のＴＣＭ−２００ＣＲ型である。次にこの
試験機を用いて剪断力および接着力を測定する手段を説
明する。使用した層は剥離層とインク層を合わせたもの
である。

【００１０】図中において、１０はセロファン粘着テー
プ（ニチバン（株）社製：セロテープ１８ｍｍ×３５ｍ
ｍ）であり、１は熱転写記録媒体であり、セロファンテ
ープ１０の接着面はインク層と相対している。１１はイ
ンク層および剥離層であり、２は支持体層である。１２
は補強板であり、この場合厚いステンレス鋼板を用い
た。１３は固定具である。測定方法はセロファンテープ
１０で粘着させた媒体１を一定の速度で剥離させ、その
状態を観察した。なお測定条件は次のとおりである。

【００１１】剥離角度：１８０° 剥離速度：５０ｍｍ／ｍｉｎ 試験片の巾：１０ｍｍ 試験環境温度：２０℃ ここで、剪断強度とは、剥離層およびインク層のみが粘
着テープ側に残り剥がされていく際に、剥がし始める時
に加わる力であり、接着強度とは、剥がしている時に加
わる力のことをいう。

【００１２】図１および図２は本発明に係る熱転写記録
媒体の断面図であり、図１はインク層が直接支持体上に
設けられた例であり、図２はインク層が剥離層を介して
支持体上に設けられた例を示す。

【００１３】図１において、１は熱転写記録媒体であ
り、２はフィルム支持体を示し、３はインク層を示し、
４は耐熱性及び／又は滑性保護層を示す。図２において
１は熱転写記録媒体であり、２はフィルム支持体を示
し、３はインク層を示し、４は耐熱性及び／又は滑性保
護層を示し、５は剥離層を示す。

【００１４】支持体２としては、例えばポリエステル、
ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ナイロ
ン、ポリイミド等の比較的耐熱性の良いプラスチックの
フィルムの他、グラシン紙、コンデンサー紙、金属箔等
があり、その厚さは約２〜１５μｍ、好ましくは３〜１
０μｍの範囲である。

【００１５】なお、支持体２のサーマルヘッドと接する
側の表面（インク層の存在する例とは反対側の面）に
は、必要に応じて、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、
シリコーン変成樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ニトロセ
ルロース等からなる耐熱性及び／又は滑性保護層４を設
けることにより、支持体の耐熱性及び／又は滑性を向上
させることができる。

【００１６】また、この耐熱性及び／又は滑性保護層４
を設けることにより、従来用いることのできなかった支
持体材料を用いることもできる。

【００１７】インク層３は従来公知である熱融解性層で
あり、着色剤、ワックス類および樹脂類を主成分とす
る。

【００１８】着色剤としては従来公知の染料および顔料
の中から適宜選択される。

【００１９】ワックス類としては、例えばパラフィンワ
ックス、マイクロクリスタリンワックス、酸化パラフィ
ンワックス、キャンデリラワックス、カルナウバワック
ス、モンタンワックス、セレシンワックス、ポリエチレ
ンワックス、酸化ポリエチレンワックス、カスターワッ
クス、牛脂硬化油、ラノリン、水ロウ、ソルビタンステ
アレート、ソルビタンパルミテート、ステアリルアルコ
ール、ポリアミドワックス、オレイルアミド、ステアリ
ルアミド、ヒドロキシステアリン酸、合成エステルワッ
クス、合成合金ワックスなどのろう状物質を用いること
もできるが、２５℃における針入度を２以下にするため
に、例えばカルナウバワックス（針入度１以下）、キャ
ンデリラワックス（針入度１）、ラノリン誘導体合成ワ
ックス（針入度２）等を主として配合するとよい。

【００２０】主成分のワックスは２５℃における針入度
が２より大きいと、印字後の転写面は柔らかい材料にな
ってしまうため、ペンスキャナー等で擦った時に画像が
汚れて２度と読取ることができなくなるといった問題を
生じる。

【００２１】樹脂類としてはゴム等のエラストマー、ポ
リアミド系、ポリエステル系、ポリウレタン系、塩化ビ
ニル系、セルロース系、石油系、スチレン系、ブチラー
ル系、フェノール系などの樹脂の他、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体やエチレン−アクリル系樹脂が挙げられ
る。

【００２２】これらインク層３を構成する各材料の重量
比率としては、着色材／ワックス類／樹脂類＝５〜５０
／３０〜９０／５〜５０が適当である。

【００２３】インク層３としては、これらの他に公知で
ある脂肪酸エステル、グリコールエステル、リン酸エス
テル、エポキシ化アマニ油などの可塑剤やオイルなども
少量（３０％以下）なら添加しても構わない。

【００２４】インク層３はホットメルトあるいは溶剤に
溶解あるいは分散した状態で塗布し、乾燥することで形
成できるが、剪断強度が２０℃において８〜２０ｇｆ／
ｃｍを発現するためには、好ましくは前記ワックスを貧
溶媒（水等）中で分散し、粒状とし、支持体上に塗布乾
燥することにより、インク層３をワックス粒子の集合体
である層にすることで形成できる。

【００２５】さらに接着強度が１．０〜２．０ｇｆ／ｃ
ｍを発現するためには、好ましくはゴム等のエラストマ
ーを用いることができるが、前記剪断強度と合わせて発
現するために、水分散系ゴムラテックスを用いることが
有効である。

【００２６】ここでゴム等のエラストマーとしては、例
えば、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニ
トリルゴム、ニトリル−ブタジエンゴム、ハイスチレン
ゴム、イソプレンゴム、アクリルゴム、エピクロルヒド
リンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴムなど
の合成ゴムや天然ゴム等がある。

【００２７】又、インク層３の厚さは１〜１０μｍ、好
ましくは２〜６μｍ（図１の場合）であり、また１．５
〜３μｍ（図２の場合）である。インク層の厚さが１μ
ｍより薄いと、濃度不足や平滑度の比較的低い紙への印
字欠けが生じ、逆に１０μｍを超えると接着強度が低下
し、インク層の脱落が発生する。また、インク層厚みが
大きすぎると剪断強度は増大するため転写不良を招く場
合もある。

【００２８】剥離層１５は、主として４０〜１００℃の
融点を有するパラフィンワックス、マイクロクリスタリ
ンワックス、酸化パラフィンワックス、キャンデリラワ
ックス、カルナバワックス、モンタンワックス、セレシ
ンワックス、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレン
ワックス、カスターワックス、牛脂硬化油、ラノリン、
木ロウ、ソルビタンステアレート、ソルビタンパルミテ
ート、ステアリルアルコール、ポリアミドワックス、オ
レイルアミド、ステアリルアミド、ヒドロキシステアリ
ン酸、合成エステルワックス、合成合金ワックスなどの
ろう状物質で構成されているが、２５℃における針入度
を２以下にするために、例えばカルナバワックス（針入
度１以下）、キャンデリラワックス（針入度１）、ラノ
リン誘導体合成ワックス（針入度２）等を主として配合
するとよい。

【００２９】主成分のワックスは２５℃における針入度
が２より大きいと、印字後の転写面は柔らかい材料にな
ってしまうため、ペンスキャナー等で擦った時に画像が
汚れて２度と読取ることができなくなるといった問題を
生じる。

【００３０】又、必要に応じてゴム等のエラストマー、
ポリビニルブチラール、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
樹脂、ニトロセルロース、エポキシ樹脂、エチレン−酢
酸ビニル共重合樹脂、エチレン−α−オレフィン共重合
樹脂、α−オレフィン−無水マレイン酸共重合樹脂、エ
チレン−メタクリル酸共重合樹脂、エチルセルロースな
どの樹脂の一種または二種以上が適当量混合されてもよ
い。

【００３１】剥離層５はホットメルトあるいは溶剤に溶
解あるいは分散した状態で塗布し、乾燥することで形成
できるが、剥離層とインク層を合わせた剪断強度が２０
℃において８〜２０ｇｆ／ｃｍを発現するためには、好
ましくは前記ワックスを貧溶媒（水等）中で分散し、粒
状とし、支持体上に塗布乾燥することにより、剥離層を
ワックス粒子の集合体である層にすることでできる。

【００３２】さらに剥離層とインク層を合わせた接着強
度が１．０〜２．０ｇｆ／ｃｍを発現するために好まし
くは、ゴム等のエラストマーを用いることができるが、
前記剪断強度と合わせて発現するために、水分散系ゴム
ラテックスを用いることが有効である。

【００３３】ここでゴム等のエラストマーとしては例え
ばブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリ
ルゴム、ニトリル−ブタジエンゴム、ハイスチレンゴ
ム、イソプレンゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリ
ンゴム、ブチルゴムエチレン−プロピレンゴムなどの合
成ゴムや天然ゴム等がある。

【００３４】剥離層５の厚さは０．５〜１０μｍ、好ま
しくは１〜３μｍである。厚さが０．５μｍより薄いと
剥離層としての機能が低下し、平滑度の比較的低い紙へ
の転写性が悪くなる。また厚さが１０μｍを超えると接
着強度が低下し、インク層脱落が発生する。また剥離層
の厚みが大きすぎると剪断強度は増大するため転写不良
を招くこともある。

【００３５】本発明においてインク層３の剪断強度ある
いは剥離層５とインク層３とを合わせた剪断強度が２０
℃において８ｇｆ／ｃｍ未満で接着強度が１．０ｇｆ／
ｃｍ未満の場合、インク層脱落が生ずることはもちろ
ん、常温（２０〜２５℃）においても、バーコード用プ
リンタでラダーバーコード（熱転写記録媒体の進行方向
に対して９０°に印字されるバーコード）を印字する
と、とも落ち現象が発生し、バーコードスキャナーで判
読できなくなる。

【００３６】一方、インク層３の剪断強度、あるいは剥
離層５とインク層３を合わせた剪断強度が、２０℃にお
いて２０ｇｆ／ｃｍより大きく、接着強度が２．０ｇｆ
／ｃｍより大きい場合、図３に示すように一度サーマル
ヘッド６の熱により溶融したインク７が紙へ定着し、そ
の後熱せられたインク７が冷却固化し、熱転写記録媒体
１から引き剥される時に、非加熱部インク９との剪断強
度Ｆ１及び支持体とインクとの接着力Ｆ２が冷却固化し
たインクと紙との定着力Ｆ３より大きいので、再び冷却
固化したインク７が熱転写記録媒体１へ戻るといった現
象を招き、いわゆるボイド（転写不良による印字欠け）
を生じる。このように本発明の規定条件は極めて限定的
なものである。

【００３７】

【実施例】次に本発明を実施例および比較例によりさら
に詳細に説明する。なお、以下において示す部及び％は
いずれも重量基準である。

【００３８】実施例１ 厚さ約４．５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）フィルム上に下記Ａ成分の塗液の塗液を乾燥後の厚
さが約３．５μｍになるようにワイヤーバーを用いて塗
布し、６０℃にて乾燥してインク層を形成した。

【００３９】 （Ａ成分） カルナバワックス水分散体（固形分３０％） ２５５部 キャンデリラワックス水分散体（固形分３０％） ２８部 ポリブタジエンゴムラテックス水分散体（固形分５０％） ［日本合成ゴム（株）社製：ＪＳＲ０７００］ １０部 カーボンブラック水分散体（固形分２０％） ５０部 界面活性剤（レオドールＴＷ−Ｓ１２０） １部 水 １３６部 メタノール ２０部 実施例２ 厚さ約４．５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）フィルム上に下記Ｂ成分の塗液を乾燥後の厚さが約
１．５μｍになるようにワイヤバーを用いて塗布し、６
０℃にて乾燥して剥離層を形成した。

【００４０】 （Ｂ成分） カルナバワックス水分散体（固形分３０％） ２７６部 キャンデリラワックス水分散体（固形分３０％） ３０部 カルボキシ変成アクリロニトリルブタジエンゴムラテックス水 分散体（固形分４０％）（日本合成ゴム（株）製；ＪＳＲ− ０９１０） ２０部 水 １５４部 メタノール ２０部 さらに、その上に下記Ｃ成分からなる塗液を乾燥後の厚
さが約１．５μｍになるようにワイヤーバーを用いて塗
布し、乾燥してインク層を形成した。

【００４１】 （Ｃ成分） カルナウバワックス水分散体（固形分３０％） １８３部 キャンデリラワックス水分散体（固形分３０％） ６７部 エチレン−酢酸ビニル共重合体水分散体（固形分３０％） ３３部 カーボンワックス水分散体（固形分２０％） ７５部 界面活性剤（レオドールＴＷ−Ｓ１２０） １部 水 ６１部 メタノール ８０部 実施例３ 前記Ｂ成分を下記Ｄ成分に代えた以外は実施例２とまっ
たく同様にして、熱転写記録媒体をつくった。

【００４２】 （Ｄ成分） カルナウバワックスとパラフィンワックス（日本精ろう社製： ＨＮＰ−１６）の混合ワックス（混合比９５：５）水分散体 （固形分３０％） ３１３部 カルボキシ変成スチレン−ブタジエンゴムラテックス水分散体 （固形分６０％）（日本合成ゴム（株）製；ＪＳＲ０５６１） １０部 水 １５７部 メタノール ２０部 実施例４ 前記Ｂ成分を下記Ｅ成分に代えた以外は実施例２にまっ
たく同様にして熱転写記録媒体をつくった。

【００４３】 （Ｅ成分） カルナバワックスとモンタンワックス｛ヘキスト（株）社製： Ｈｏｅｃｈｓｔ−ＷａｘＫＰ｝の混合ワックス（混合比９０：１０） 水分散体（固形分３０％） ３０７部 スチレン−ブタジエンゴムラテックス水分散体（固形分５０％） ｛日本合成ゴム（株）製；ＪＳＲローデックス｝ １６部 水 １５７部 メタノール ２０部 比較例１ 前記Ｂ成分を下記Ｆ成分に代えた以外は実施例２とまっ
たく同様にして熱転写記録媒体をつくった。

【００４４】 （Ｆ成分） カルナバワックス ８１部 キャンデリラワックス ９部 ポリブタジエンゴム｛日本合成ゴム（株）社製；ＪＳＲ ＢＲ ３１｝ ５部 エチレン−酢酸ビニル共重合体（三井・デュポンポリケミカル社 製ＥＶＡ ＦＬＥＸ ２１０） ５部 トルエン ９００部 比較例２ 前記Ｂ成分を下記Ｇ成分に代えた以外は実施例２とまっ
たく同様にして熱転写記録媒体をつくった。

【００４５】 （Ｇ成分） カルナバワックス ８１部 キャンデリラワックス ９部 ポリブタジエンゴム｛日本合成ゴム（株）社製：ＪＳＲ ＢＲ ３１｝ ５部 スチレン−ブタジエンゴム｛日本合成ゴム（株）社製；ＪＳＲ １７１２｝ ５部 トルエン ９００部 比較例３ 前記Ｂ成分を下記Ｈ成分に代えた以外は実施例２とまっ
たく同様にして熱転写記録媒体をつくった。

【００４６】 （Ｈ成分） パラフィンワックス（日本精ろう社製：ＨＮＰ−１６）水分散体 ３１３部 カルボキシ変成スチレン−ブタジエンゴムラテックス水分散体 （固形分６０％）｛日本合成ゴム（株）製：ＪＳＲ０５６１｝ １０部 水 １５７部 メタノール ２０部 前記７種の熱転写記録媒体について、ベック平滑度が約
７０秒の上質紙（ＦＳＫ社製）に、バーコード用熱転写
プリンター（Ａｔｅｃｈ社製：ＳＷＥＤＯＴ１９６）を
用いて、２０℃、６０％ＲＨの条件下において、標準の
エネルギーを与えて印字を行った。又、耐摩擦性テスト
はベック平滑度が約４０００秒の表面処理されたミラー
コート紙（神埼製紙製）に、印字したサンプルを試験片
とした。結果は表１のとおりであった。

【００４７】

【表１】 バーコードの読取：バーコード部分をレーザーチェック
ＬＣ−２８１１ （Ｓｙｍｂｏｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．
社製）により、レーザーを１００回走査させて、何回読
取ることができたかを百分率で表わした。すなわち、読
取率１００％は１００回レーザーを走査して１００回読
取ることができたことを示し、バーコードが鮮明である
ことを表わす。

【００４８】耐摩擦性（ダンボールテスト）：バーコー
ド部分に４ｃｍ×７ｃｍ角のダンボール板をあて、１ｋ
ｇｆの荷重をかけながら、ラブテスターにて５０回同じ
場所を擦った。

【００４９】

【発明の効果】本発明の熱転写記録媒体は、インク層ま
たはインク層と剥離層とを合わせたものの剪断強度を２
０℃において８〜２０ｇｆ／ｃｍおよび接着強度を１．
０〜２．０ｇｆ／ｃｍであることに規定したことによ
り、不使用時の保存安定性が増大し、インク層が剥離す
ることがなく、また再生紙のような低平滑な紙へも鮮明
な印字ができるため、ランニングコストの低下等のメリ
ットが生じる。さらにペンスキャナー等で擦っても画像
が乱れない印字が可能となり、従来の同種熱転写記録媒
体と比べてその品質性能が格段に向上したものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】

【図２】本発明の熱転写記録媒体の層の構成を示すため
の断面の模式図。

【図３】本発明の熱転写記録媒体の作用を説明するため
の断面の模式図。

【図４】本発明の熱転写記録媒体を試験方法の説明図。 １ 熱転写記録媒体 ２ フィルム支持体 ３ インク層 ４ 耐熱性及び／又は滑性保護層 ５ 剥離層 ６ サーマルヘッド ７ 溶融したインク ８ 紙 ９ 非加熱部インク １０ セロファン粘着テープ １１ インク層と剥離層 １２ 補強板 １３ 固定具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 信之 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 摺崎 久美 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体上に熱融解性インク層を直接設け
   るか、あるいは剥離層を介して熱融解性インク層を設け
   た熱転写記録媒体において、前記インク層または前記剥
   離層とインク層とを合わせた層の剪断強度が２０℃にお
   いて８〜２０ｇｆ／ｃｍであり、また接着強度が１．０
   〜２．０ｇｆ／ｃｍであることを特徴とする熱転写記録
   媒体。
2. 【請求項２】 剥離層が、２５℃における針入度が２以
   下のワックスを主成分とするものであることを特徴とす
   る請求項１記載の熱転写記録媒体。
3. 【請求項３】 ２５℃における針入度が２以下のワック
   スがカルナバワックスであることを特徴とする請求項２
   記載の熱転写記録媒体。