JPS6250189A - 通電熱転写フイルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は通電熱転写型プリンターに供する通電熱転写フ
ィルムに関する。

従来の技術 熱転写記録のうちでも、通電発熱性抵抗層を通電ヘッド
により発熱させて、インクを被転写紙に転写して記録す
る方法は、従来のサーマルヘッドによる方法よりも、記
録エネルギー的に有利であること、中間階調を有するカ
ラー記録に適していること等のために、最近益々注目さ
れる方法になってきた。

折りしも、最近、クワイエツトライターの商品名で通電
熱転写プリンターが発表され、大きな反響を呼んだ（昭
和５９年１０月１８日の電波新聞）。この商品に関して
は、例えばＵＳＰ　４１０３０６６、ｔＪ　Ｓ　Ｐ　４
２９１９９４、ＵＳＰ４３８４７９７、Ｕ　Ｓ　Ｐ　４
４５３８３９等に一連の技術を開示している。

クワイエツトライターは、ベック平滑度が４秒程度の表
面が相当に粗い被転写紙にも印字できるという、秀れた
性能を有している。

しかし次のような点が欠点として問題になっている。熱
転写フィルムの転写層となるインク層は、抵抗層と直接
的に接合した二層構造で、力学的強度を担持する支持体
層を有しないために、力学的強度が弱く、フィルムが伸
び易く−て、脆いという欠点がある。この原因は、抵抗
層は導電性カーボンブラックを樹脂系バインダーに分散
した分散系の層であり、インク層は、顔料と樹脂系を主
体にした分散層の層であることに基因しており、引張り
、屈曲等の力学的変形を受けた場合、前記特許に開示さ
れているように、熱転写フィルムの製造方法が従来の方
法に比較して複雑で、生産速度が極度に低いので、熱転
写フィルムの価格が、従来に比較して相当に高価になり
、ユーザーに大きな負担を強いるということである。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、従来技術の上記欠点を改善し、熱転写フィル
ムに十分使用に耐える力学的強度、寸法安定性、耐熱性
等の基本的性能を具備させ、且つ、価格的にもユーザー
に負担をかけさせない熱転写フィルムを提供することに
ある。更に、本発明が解決しようとする問題点は、連続
して印刷する場合に通電ヘッドの記録電極間に抵抗層の
一部が付着し、ヘッド詰まりによって電流が均一に流れ
ないために印画品質が低下するということである。

問題、を解決するための手段 本発明は、通電発熱抵抗層、支持体層、およびインク層
の少なくとも３層を有する通電熱転写′フィルムにおい
て、該抵抗層は少なくとも、導電性分散粒子（Ｃｋ　）
を１０〜４０重量％、酸成分としてテレフタル酸、二価
アルコール成分としてエチレングリコールを主成分とす
るポリエステルから変性され、ｆｆ１ｆｆｉ混合比１：
１のメチルエチルケトンとトルエンの混合溶剤に可溶で
あり、差動熱量計で測定したとぎに融点を有しない、熱
可塑性共重合ポリエステル（Ｏｓ　）を４５〜１５重量
％、および、窒素分１０．７〜１２．２％、粘度ｉｏｏ
〜３００秒（試験法はＪＩＳ　　Ｋ−６７０３による）
の硝化綿（Ｃｎ　）を２〜１５１　ｆｆｉ　％　テ、カ
ッ、Ｃｋ十Ｃ３＋Ｃｎ　−８５〜１００重量％の範囲で
含有し、支持体層は、厚さ　１．０〜１０．０μｍの２
軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムである通電
熱転写フィルムである。

本発明の通電熱転写フィルムに通電して熱転写する原理
、および、通電熱転写フィルムの構成を図面を参照して
具体的に説明する。

第１−ａ図は、本発明の通電熱転写フィルムに通電して
熱転写している原理図である。

抵抗層、５、支持体層６およびインク腑７からなる通電
熱転写フィルム４の抵抗層表面に、記録Ｔｉ１ｆｆｉ２
−ａ　、２−ｂを接圧した状態にし、互に隣接する記録
電極２−ａから２−ｂにパルス電圧を印加し、抵抗層５
に電流２−１を流すことにより発生する抵抗熱により、
インク層７を溶融させ、被転写紙８に転写させるもので
ある。第１−ｂ図は第１−ａ図に示した通電熱転写の原
理に基づいて、本発明の通電熱転写フィルム４に少なく
とも２本以上の偶数本の記録電極２をヘッド基盤３上に
並べた通電ヘッドが接触している状態を側面から示した
ものである。

ところで、この発明の熱転写フィルムは第１−ａ図およ
び第１−ｂ図に示したように力学的な強度を担持さ仕る
ために支持体層６を設けたものでめる。

この支持体層６は抵抗層で発生した熱をインク層に早く
正確に伝える必要があるために薄く、均一性が高く、印
刷時に通電ヘッドの押圧下引張力によるフィルムの伸び
変形が少なく、耐熱性があり、かつ、比較的安価である
材料を用いることが必要である。現状では、延伸、熱セ
ットされたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の二
軸延伸フィルムが最適である。

抵抗層は、導電性分散粒子をバインダー樹脂に分散した
層である。ここで、バインダー樹脂の選択は熱転写フィ
ルムの性能、印字、印画品質に決定的な影響を与える。

バインダー樹脂として、塩ビ／酢ビ共重合体、ブチラー
ル、ニトロセルロース等は導電性粒子の分散性は極めて
良好であるが、支持体層である２軸延伸ＰＥＴフイルム
との密着性（接着性）が不十分であり、印字・印画中の
通電ヘッドの押圧による剪断力により、抵抗層が支持体
層のＰＥＴフィルムから剥離してしまうという致命的な
欠陥を生じた。

本発明者らは、支持体層のＰＥＴフィルムとの密着性が
堅固であり、導電性粒子の分散性、耐熱性もある程度の
良好な水準にある抵抗層用のバインダー樹脂を探索した
結果、テレフタル酸とエチレングリコールを主成分とす
るポリエステルを変性した熱可塑性共重合ポリエステル
が効果的であることを知った。

しかし、抵抗層用バインダーとして上記ポリエステルを
用いた場合に、全く問題がない訳ではなく、印刷を第ｉ
−ｂ図に示す如く連続して行なうと、第２−ａ　、　２
−ｂ図に示す如く、抵抗層５の一部が削り取られて隣接
する記録電極２の間に付着し、次第に堆積したヘッド詰
まり物１０を発生する。本°発明の通電熱転写フィルム
を用いて印刷する場合、抵抗層５への通電ヘッド１の押
圧は、通常５０〜１５０ｇ／　ｃｍ幅の範囲に設定し、
通電熱転写フィルム４の搬送に使う引張力は８０〜１３
０ｇ／　ｃｍ幅に設定する。これらの値は、高品質印字
・印画に必要でり、抵抗層５に対し、記録電極２の押圧
により、かなり大きな剪断力が働いている。ヘッド詰ま
り物１０が発生すると、この近傍での抵抗層の発熱が不
均質になり、その結果、印刷物のドツト抜けや、最悪の
場合は印刷物上に印刷時の走行方向に沿って、印刷され
ない白線（白抜け）が発生し、印刷品質を低下させてし
まうことが問題になった。

上記の如く、熱可塑性共重合ポリエステルを抵抗層バイ
ンダーに使用すると、支持体層ＰＥＴフィルムとの密着
性に顕著な効果があるが、ヘッド詰まり物１０を発生し
易いという欠点を有する。

本発明者らは、ヘッド詰まり物を発生させない方策につ
いて種々検討した。

その結果、特定の熱可塑性共重合ポリエステルと、特定
の硝化綿に特定の量関係で導電性分散粒子を分散した系
を抵抗層の構成成分とするときヘッド詰まりの低下に対
し、極めて顕著な効果が発揮でき、且つ、導電性粒子の
分散性、力学的特性、耐熱性の秀れた通電熱転写フィル
ムを提供できるに至った。

本発明でいう熱可塑性共重合ポリエステル樹脂は、酸成
分のうち、テレフタル酸を４０〜７０モル％、二価アル
コール成分のうち、エチレングリコールを４０〜７０モ
ル％含有するポリエステルである。

他の酸成分としては、イソフタル酸、フタル酸、アジピ
ン酸、セバシン酸、トリメリット酸、他の二価アルコー
ル成分としては、テトラメチレングリコール、ネオペン
チルグリコール、ペンタエリスリトール、トリメチロー
ルプロパン、ビスフェノールＡのエチレンオキシド付加
物等のうち少なくも一成分を含有する。

共重合ポリエステル樹脂は、支持体ＰＥＴフィルムへの
密着性の機能をもたせ、更に、導電性粒子の分散性、耐
熱性も良好である必要がある。そのために、共重合ポリ
エステルは溶剤に溶解することが必要であるが、樹脂の
溶解性、導電粒子の分散性、分散液の塗工性、塗工時の
乾燥性、塗膜形成の均一性、支持体ＰＥＴフィルムとの
密着性等の優れた本発明で用いるポリエステルは、重合
混合比１：１のメチルエチルケトン（ＭＥＫ）とトルエ
ンの混合溶剤に可溶であることが必要である。

更に、本発明で用いる共重合ポリエステルは、差動熱■
計（ＤＳＣ）で昇温加熱（試料量１０〜１３１０（Ｊ、
昇温速度１０℃／分、室温〜２７０℃）したときに、結
晶の融解に基づく発熱ピーク（融点）が存在しないこと
が必要条件であることが判った。発熱ピークを有する共
重合ポリエステルを抵抗層バインダーに使用した場合、
導電性粒子の分散性が極度に悪くなり、その結果、抵抗
値の均一性のバラツキ、特に、１００〜３００μｍのレ
ンジでのバラツキが大きくなることと、支持体ＰＥＴフ
ィルムとの密着性が極度に悪く、ヘッド押圧（通常使用
圧５０〜１５０ｇ／ｃｍ幅）に耐えられずに剥離が発生
する。

本発明で特定したポリエステルのみからなるバインダー
樹脂だけでは、ヘッド詰まりが発生することが欠点であ
る。通常、使用されるヘッド押圧５０〜１５０（７７０
ｍ幅下で、例えば、へ〇サイズの熱転写紙（三菱製紙Ｔ
ＴＲ）に、３色（イエロー、マゼンタ、シアン）の３色
重ねの中間階調を有するフルカラー印画を、連続して通
電熱転写すると、抵抗層バインダーがポリエステル樹脂
のみの場合には、ヘッド詰まりによるドツト１友け（白
扱け）が発生し画質の著しい低下をもたらす。

驚くべきことに、硝化綿を固形成分として、Ｃｎ−２〜
１５重量％含有させると、ヘッド詰まりによる白抜けの
発生は顕著に低下し、フルカラー印画の場合、銀塩カラ
ー写真像にほとんど近い、ノイズの少ない画質が１ｑら
れた。

硝化綿は、ＪＩＳ　　Ｋ−６７０３の方法により測定し
て、窒素弁が１０．７〜１２．２％であり、粘度１００
〜３００秒（固形分１２．２％にて測定）である。粘度
１００秒未満の場合は、ヘッド詰まりの低減と耐熱性に
対して効果が僅少である。

他方、粘度が３００秒を越えると、耐熱性には効果があ
るが、導電性粒子の分散性が悪くなり、ヘッド詰まりに
よる白１友は防止効果が低下する。

導電性分散粒子としては、アルミニウム、銅、鉄、鉛、
亜鉛、ニッケル、モリブデン、銀等の金属粉、酸化亜鉛
、二酸化チタン、グラフアイ［〜、アセチレンブラック
等のカーボンブラック粉等が挙げられる。好ましい導電
性粒子としては、導電性カーボンブラックとして市販さ
れているケッチェンブラック（オランダのＡＫＺＯ社の
商品名）、ブラックバールス２０００　（米国のキャボ
ット社の商品名）、パルカンＸ　Ｃ−７２（キャボット
社の商品名）等である。

抵抗層を構成する構成成分は、少なくとも導電性粒子、
熱可塑性共重合ポリエステル、硝化綿が必須成分である
が、これらの含有量について述べる。固形成分のうち、
導電性粒子（Ｃｋ　）は１０〜４０重量％である。この
含有量により、抵抗層厚さを３．５〜４．０μｍに設定
したとき、表面抵抗値は０．５〜５にΩ／口に設定でき
る。４０重量％を越えると、抵抗層が脆くなり、ヘッド
詰まりや抵抗層の部分的剥離が発生する。

ポリエステル樹脂の含有ｆｆ１（Ｃ３）は４５〜１５重
量％である。含有量が４５重世％未満の場合は、印刷中
に抵抗層の部分的剥離が発生する。７５重量％を越える
と、ヘッド詰まりが発生し易くなる。

硝化綿の含有量（Ｃｎ　）は２〜１５重量％である。比
較的に少ない割合の硝化綿の存在により、ヘッド詰まり
の低減に顕著な効果を発揮する。この含有量が２重量％
未満の場合は、ヘッド詰まり低減に有効でない。含有量
が１５重量％を越えると、耐熱性には効果的になるが、
抵抗層の部分的剥離（印刷中）と、熱転写フィルムのカ
ールが発生するという弊害が出てくる。

前記３構成酸分はＣｋ　＋Ｃ３＋Ｏｎ　＝８５〜１００
重呈％である。前記３成分以外に、０〜１５重量％の、
分散剤、防湿剤、柔軟剤、静電防止剤、酸化防止剤、耐
熱強化剤、接着力強化剤、ポリウレタン、塩ビ／酢ビ共
重合体、ブチラール等の樹脂等を添加することができる
。

支持体層は厚さ１．０〜１０．０μｍの二軸延伸ＰＥＴ
フィルムである。厚さが１．０μｍ未満であると、抵抗
層のコーティングは困難になり、また通電熱転写用フィ
ルムとしての力学的強度が弱くなる。厚さが１０．０μ
ｍを越えると、熱効率が極度に低下する。好適な厚さは
３．０〜６．０μｍである。二輪延伸ＰＥＴフィルムに
は、予め、抵抗層との接着性強化、インク層の剥離促進
のために、表面処理、表面コートをしておくことができ
る。

実施例 以下に、本発明を実施例により説明する。

勿論、これにより本発明は制限されるものではない。な
お、実施例に記載の各成分の量（％）はすべて重量％で
ある。

また、抵抗層と支持体層ＰＥＴフィルムとの密着性、ヘ
ッド詰まりは次の測定法により評価した。

（１）密着性 クロスカット試験機（東洋精機製）により、鋼板の上に
抵抗層をコーティングしたＰＥＴフィルムを置き、ＰＥ
Ｔフィルムまでカットされない荷重で、１ｉｍ間隔に縦
１０本、横１０本にクロスに抵抗層をカットし、粘着テ
ープで剥ぎ、剥がれずに残った数を密着性の尺度（％ン
とした。

（２）ヘッド詰まり 第３図に示すように、イエロー（１１）、マゼンタ（１
２）、シアン（１３）、ブラック（１４）の顔料をワッ
クス系のバインダーに分散したインク層を熱転写フィル
ムの長手方向に繰り返しくダンダラ塗り）、第１表に示
す種々の組成の抵抗層（５）を塗工した３層構造を有す
る通電熱転写フィルムに対し、第１−ａ、１−ｂ図に原
理的に示す記録電極を有する通電熱転写装置により、女
性モデルのフルカラー転写をΔ５サイズの熱転写紙（三
菱製紙ＴＴＲ−Ｔ）に連続して１００枚印画し、ヘッド
詰まりに起因する画像の白扱けによる画質の低下の程度
を、目視による視感により　３段階（○、△、Ｘ方式）
で評価した。

Ｏ印は銀塩フルカラー写真にほぼ近く、Δ印は銀塩フル
カラー写真に比較すると、白汰けによる筋炎、斑点がか
なり発生して銀塩写真よりかなり劣り、 Ｘ印は銀ｊｎフルカラー写真よりも極めて劣るものであ
る。

なお、密着性、ヘッド詰まりの評価に供した通電熱転写
フィルムは次の通りである。

］１）抵抗層 導電性粒子として、ケッチェングブラックＥＣ［ライン
ピッチ（掬］を、第１表に示した種々のバインダー用樹
脂に有機溶媒中で分散し、グラビアロールコータ−で塗
工した。

抵抗層の乾燥後厚さは、４．０〜４．５μｍ、表面抵抗
値は１．８〜２．０にΩ／口。

（２）支持体層 厚さ６μｍの２軸延伸ＰＥＴフイルム、（東し、６ＣＦ
）’ （３］インク層 イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの顔料１０重量
％、パラフィンワックス（日本精ロウ、Ｓｐ　−０１４
５）　４０重量％、酸化ワックス（日本精ロウ、Ｎ　Ｆ
Ｓ　−９１２５）　、エチレン／酢ビ共重合体（三井デ
ュポンポリケミカル、ＥＶ４２０）を混線分散し、グラ
ビアロールコータ−により、ホットメルト法塗工した。

各インク層の塗工は、第３図に示す如く、フィルム長手
方向にダンダラ塗り塗工し、Ａ５被記録紙に印画できる
サイズの通電転写フィルムに仕上げた。インク層厚さは
各色とも４．５〜５．０μである。

なお、フルカラー転写条件は、 （イ）通電ヘッド（ラインヘッド） ドツトピッチ；　６ドツト／ｍｍ ラインピッチ；　６ドツト／楕ｎ 記録電極幅二８０μｍ （ロ）駆動 印加電圧；　２０Ｖ パルス幅変調；５０μ秒〜１．５ｍ秒 ６４階調 実施例１〜５および比較例１〜９ 抵抗層用バインダー樹脂の種類と含有量、カーボンブラ
ックの含有量を種々変えて印画し、密着性およびヘッド
詰まりによる自失けを評価した結果を下記の表に示す。

抵抗層用樹脂が、ポリエステル樹脂を含有しない場合は
、密着性が極めて良くない（比較例１〜３）。これらは
ヘッド詰まりも起きて画質が極めて悪い。

樹脂がポリエステルでも、融点を有し、ＭＥＫ／ｌ−ル
エンに不溶なものは、導電性粒子を均一に分散すること
ができなかった（比較例４〜５）。

硝化綿を含有しないポリエステルのみの場合、密着性は
良好であるが、ヘッド詰まりによる画質の低下がみられ
る（比較例６〜７）。

しかし、硝化綿が含有されていても、その間が少ないと
、やはり、ヘッド詰まりによる画質の低下がおこる（比
較例８）。

本発明による実施例１〜５の場合は、密着性およびヘッ
ド詰まりの改良に、顕著な効果が現われる。

導電性粒子の含有量が多すぎると、密着性が悪（、また
、ヘッド詰まりにより画質も悪くなる（比較例９）。

発明の効果 以上に詳述した如く、本発明によれば、抵抗層を構成す
るバインダー樹脂に特定の熱可塑性共重合ポリエステル
と硝化綿を使用して、導電性粒子と特定の比率で構成し
、支持体層に２軸延伸ＰＥＴフイルムを用いて、少なく
とも三層構造にすることにより、通電熱転写フィルムと
して、力学的特性、特にヘッド押圧下の引張力に対する
抗張力、脆性が強く、抵抗層と支持体層間の密着力が堅
固であり、印刷時のヘッド押圧下における記録電極間へ
のヘッド詰まり発生を大幅に減少し、８品質の印刷物を
与える通電熱転写フィルムをユーザーに安価に提供でき
るという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１−ａ図は本発明の通電熱転写フィルムに通電熱転写
する原理図、 第１−ｂ図は本発明の通電熱転写フィルムに通電ヘッド
を密着・接触させて転写している状態の側面図、 第２−ａ図は通電ヘッドの平面図、 第２−ｂ図は同断面図、 第３図は本発明の通電熱転写フィルムの他の実施例を示
す断面図。 １・・・通電ヘッド、２・・・記録電極、２−ａ、２−
ｂ・・・隣接する記録電極、２−１記録電流、３・・・
ヘッド基板、４・・・通電熱転写フィルム、５・・・抵
抗層、６・・・支持体層、７・・・インク層、８・・・
被記録紙、９・・・囲包のインク層、１０・・・ヘッド
の詰まり物、 １１・・・イエローインク層、 １２・・・マゼンタインク層、−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 通電発熱抵抗層、支持体層、およびインク層の少なくと
   も３層を有する通電熱転写フィルムにおいて、該抵抗層
   は、少なくとも、導電性分散粒子（Ｃｋ）を１０〜４０
   重量％、酸成分としてテレフタル酸、二価アルコール成
   分としてエチレングリコールを主成分とするポリエステ
   ルから変性され、重量混合比１：１のメチルエチルケト
   ンとトルエンの混合溶剤に可溶であり、差動熱量計で測
   定したときに融点を有しない、熱可塑性共重合ポリエス
   テル（Ｃｓ）を４５〜７５重量％、および窒素分１０．
   ７〜１２．２％、粘度１００〜３００秒（試験法はＪＩ
   Ｓ　Ｋ−６７０３による）の硝化綿（Ｃｎ）を２〜１５
   重量％で、かつ、Ｃｋ＋Ｃｓ＋Ｃｎ＝８５〜１００重量
   ％の範囲で含有し、支持体層は厚さ１．０〜１０．０μ
   ｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムであ
   ることを特徴とする通電熱転写フィルム。