(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材フィルムの片側に、剥離層、樹脂層、薄膜反射層、感熱接着剤層が順次形成されてなり、前記基材フィルムの前記剥離層と反対側にサーマルヘッドを接触走行させて転写する感熱転写箔において、
前記剥離層と反対側の基材フィルム表面に、極微細なレリーフパターンからなり、前記レリーフパターンの表面に追従するように薄膜金属あるいは金属化合物からなる薄膜反射層が形成されてなる背面滑性層を形成したことを特徴とする感熱転写箔。
【請求項２】
基材フィルムの片側に、剥離層、樹脂層、薄膜反射層、感熱接着剤層が順次形成されてなり、前記基材フィルムの前記剥離層と反対側にサーマルヘッドを接触走行させて転写する感熱転写箔において、
前記剥離層と反対側の基材フィルム表面に、極微細なレリーフパターンが直接エンボスされ、前記レリーフパターンの表面に追従するように薄膜金属あるいは金属化合物からなる薄膜反射層が形成されてなる背面滑性面を形成したことを特徴とする感熱転写箔。
【請求項３】
前記樹脂層と薄膜反射層にホログラム又は回折格子が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の感熱転写箔。
【請求項４】
前記レリーフパターンが、前記基材フィルムの前記剥離層と反対側の表面に設けた紫外線硬化型樹脂又は熱硬化性樹脂の層にエンボスされていることを特徴とする請求項１又は３記載の感熱転写箔。
【請求項５】
前記レリーフパターンのレリーフのピッチが０．５〜２．０μｍで、その深さが０．１〜１５μｍの範囲にあり、そのアスペクト比が０．０５〜３０の範囲にあることを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載の感熱転写箔。
【請求項６】
前記レリーフパターンがランダムなマットパターンから形成されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載の感熱転写箔。
【請求項７】
前記レリーフパターンがサーマルヘッド走行方向に対して平行あるいは垂直な万線状又は格子状に形成されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載の感熱転写箔。
【請求項８】
前記レリーフパターンがレリーフホログラムから形成されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載の感熱転写箔。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、感熱転写箔に関し、特に、ホログラム又は回折格子転写箔等の薄膜反射層を有する感熱転写箔において、感熱ヘッドの走行性、印字特性を改良した感熱転写箔に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基材フィルムの片側に、剥離層、樹脂層、薄膜反射層、感熱接着剤層が順に形成され、樹脂層の薄膜反射層側表面にレリーフホログラム、レリーフ回折格子の微細凹凸パターンが形成され、その上に薄膜反射層が形成された感熱転写箔が知られている。このような感熱転写箔において、本発明者は、サーマルヘッド等により箔切れ性良好で精密なパターンが転写できるための各種条件についての提案を特開平３−４３９３２号において行っている。
【０００３】
ところで、従来、感熱プリンターのサーマルヘッドを用いて、ワックス等の熱可塑性樹脂を転写する感熱転写リボンや、昇華性染料を昇華転移させる昇華転写リボン等、種々の感熱転写印字媒体が知られているが、これらの転写印字媒体の背面には、加熱時の熱により直接サーマルヘッドと接するリボン（媒体）背面部が粘着性を帯びてスムーズなヘッド走行が妨げられたり、その背面部の材料がヘッドに溶融付着してしまうのを防ぐ目的で、種々の滑性材料を転写印字媒体の背面に背面層として形成することが知られている。
【０００４】
すなわち、主に感熱印字プリンターに用いられているように、転写リボン媒体の背面からサーマルヘッドを接触させ、部分的に転写リボンの材料を加熱して溶融転移させる方式、あるいは、昇華転移させることにより基材側に転写リボン材料を転写形成する方式では、転写時にサーマルヘッドと直接接触する転写箔の背面に耐熱性を持たせる目的で、その背面に硬化性の樹脂層を形成したり、この硬化性樹脂に無機質充填材を配合混入した耐熱層を塗布形成したり、あるいは、加熱時のヘッド走行性を改善する目的で、ワックス、シリコンオイル、金属石鹸等の加熱時おいても滑性を失わない滑材を混入した滑性層を形成する等が行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一方、これらの転写リボンに対して、転写箔の中でも、装飾を目的とした顔料箔、あるいは、上記のようなレリーフホログラム、レリーフ回折格子の微細凹凸パターンが形成された薄膜反射層を有する転写箔等は、基材フィルムに剥離層を介して樹脂層、薄膜反射層、感熱接着剤層が積層された構成をとっており、転移する層の層厚が厚いと共に、被転写基材に対して強固な接着が必要であるため、これらの転写箔をサーマルヘッドで印字するためには、より高いヘッドエネルギーと高いヘッド圧力が必要となる。このため、従来の転写リボンにも利用されている上記の耐熱層や滑性層を基材フィルム背面に形成しただけでは、
▲１▼より高いヘッドエネルギーが印加されるため、背面層が軟化し付着性を持ち、また、高いヘッド圧力をかける結果、摩擦抵抗が増大してヘッド走行性が著しく低下し、スティッキングと言われる不均一な印字状態を起こしやすい。
▲２▼大量に印字した際に、背面層の成分がヘッド表面に付着、固着してしまい、印字不良を誘発すると共に、ヘッドを破壊してしまう。
▲３▼滑性層に含有される滑材成分が巻き取り形状でのリボン保存時に、接触する感熱接着剤層の表面に転移してしまい、その接着性を著しく低下させる。
▲４▼より高いヘッド圧で走査するため、リボンが蛇行したり、シワが入りやすい。
▲５▼転写層が厚いため、樹脂層、薄膜反射層等での熱拡散により、接着する部分の輪郭がボケてしまい、微細なパターンでの印字ができない。
等の問題があった。
【０００６】
本発明は上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高いヘッドエネルギーで薄膜反射層を有する感熱転写箔の表面を加熱した際にヘッドへの材料の付着を防ぎ、サーマルヘッドの走行性を滑らかにすると共に、微細なパターンを転写する際に熱拡散による輪郭のボケを防ぎ、高い解像性を持つ印字を可能とする感熱転写箔を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の従来技術の問題点に関して種々検討を行った結果、次のような改良を行うことにより、樹脂層、薄膜反射層、感熱接着剤層を備えた厚い感熱転写箔をサーマルヘッドにて転写印字する際のさまざまな問題点を解決できることが可能となった。
【０００８】
図１は、本発明の感熱転写箔１を被転写基材２表面にサーマルヘッド３を用いて加熱記録する状態を示す鳥瞰図であり、図２はサーマルヘッド３と感熱転写箔１の基材フィルム４の背面に設けられた背面レリーフパターン９とが接する部分の拡大断面図である。図１に示すように、感熱転写箔１は、基材フィルム４の片側に、剥離層５、樹脂層６、薄膜反射層７、感熱接着剤層８が順に形成され、樹脂層６の薄膜反射層側７表面にレリーフホログラム又はレリーフ回折格子の微細凹凸パターンが形成され、その上に薄膜反射層７が形成されているものである。そして、本発明により基材フィルム４の背面に設けられた背面レリーフパターン９側からサーマルヘッド３を当て、その発熱素子１０による加熱により、加熱部分に対応する樹脂層６、薄膜反射層７を感熱接着剤層８により被転写基材２表面へ加熱接着させることにより、選択的に転写するものである。
【０００９】
本発明においては、サーマルヘッド３と接触する基材フィルム４背面に極微細な背面レリーフパターン９を耐熱性に優れた材料にて形成することにより、高温下で高いヘッド圧力を印加した状態での表面摩擦力を低下させ、スムーズなヘッド走行を促進させると共に、背面層材料がサーマルヘッド３に付着することを防ぎ、また、微細なパターンで転写する際の熱拡散による輪郭ボケを低減することが可能になる。その理由は、このような極微細なレリーフパターン９をサーマルヘッド３の接触する基材フィルム４背面に設けると、サーマルヘッド３との接触面積が少なくなり、摩擦力が低減され、安定してヘッド３が滑るようになる。また、表面のレリーフ９により、感熱転写箔１の面内方向（横方向）への熱拡散が低減され、微細な文字等のパターンもシャープに転写できるようになるものである。
【００１０】
この背面層の材料は、背面層に従来用いられていた材料と同様、耐熱性に優れた樹脂を用いることも可能であるが、次のような耐熱性に優れた材料で構成されることが望ましい。すなわち、紫外線硬化型樹脂をレリーフパターン賦型と共に紫外線照射しキュアーさせたもの、熱硬化性樹脂にレリーフパターン原版を加熱しながらエンボスプレスしたもの等である。
【００１１】
また、背面レリーフパターンは、基材フィルムにエンボス等の方法で直接形成してもよいし、上記のような耐熱性の樹脂からなる耐熱層にレリーフ加工してもよい。
【００１２】
また、背面レリーフパターン加工は、感熱転写箔の構成を作成する前の基材フィルムに行ってもよいし、転写箔に構成された後の感熱転写箔の状態で行ってもよい。もちろん、転写箔製造工程の中間で背面レリーフパターン加工を行うことも可能である。
【００１３】
すなわち、
▲１▼背面レリーフパターン９加工→剥離層５塗布→ホログラム形成樹脂層６塗布→薄膜反射層７蒸着→ホログラムエンボス→感熱接着剤８塗布、
あるいは、
▲２▼剥離層５塗布→ホログラム形成樹脂層６塗布→薄膜反射層７蒸着→ホログラムエンボス→背面レリーフパターン９エンボス→感熱接着剤８塗布、
等の順の作製工程が可能である。
【００１４】
レリーフパターンの各レリーフは、サーマルヘッドの１つの加熱素子のサイズと比べて極めて小さく、ピッチにして０．５〜２．０μｍで、その深さが０．１〜１５μｍの範囲にあり、そのアスペクト比が０．０５〜３０程度のものが望ましい。レリーフのサイズがこれらの範囲より小さい場合は、実質的にサーマルヘッドの表面粗さによる効果の方が大きく、ヘッド走行性に大きな効果がない。また、レリーフサイズがこれらの範囲より大きくなると、転写（印字）画像の品質が低下したり、サーマルヘッドがジャンプしたり、引っ掛かりを生じ、かえって走行性が低下する可能性がある。
【００１５】
また、レリーフのパターンは、ランダムなマットパターンでもよいし、サーマルヘッドの走行方向に平行あるいは垂直な万線状あるいは格子状でもよく、さらには光学的に形成されたレリーフホログラムパターンでもよい。
【００１６】
これらのレリーフパターンの原版を作製するには、公知の種々の方法が可能であるが、マットパターンは、微細な研摩材粉体を高速で吹き付けるサンドブラスト法にて原版を形成することが可能である。また、万線状あるいは格子状のレリーフパターンは、精密な切削装置にて原版を削って作製する方法や、電子線描画装置を用いてフォトリソグラフィックにレリーフパターンを形成する等の方法が可能である。また、ホログラフィックに作製された万線状あるいは格子状の干渉縞をフォトレジスト上に記録し、レリーフ化したレリーフホログラム格子等も使用することができる。さらに、立体像を再生認識することが可能なレリーフ型レインボーホログラムやレリーフフレネルホログラムもその凹凸のサイズによっては有効である。
【００１７】
さらに、レリーフパターンの表面に、さらに金属あるいは金属化合物をレリーフ表面に追従するように極めて薄く（１００Å〜２０００Å）程度に形成することにより、耐熱性、ヘッド走行性をより向上させることが可能になると共に、レリーフパターンの反射層として様々な意匠効果を同時に付与することが可能である。
【００１８】
以上のように、本発明の感熱転写箔は、基材フィルムの片側に、剥離層、樹脂層、薄膜反射層、感熱接着剤層が順次形成されてなり、前記基材フィルムの前記剥離層と反対側にサーマルヘッドを接触走行させて転写する感熱転写箔において、
前記剥離層と反対側の基材フィルム表面に、極微細なレリーフパターンが直接エンボスされ、前記レリーフパターンの表面に追従するように薄膜金属あるいは金属化合物からなる薄膜反射層が形成されてなる背面滑性面を形成したことを特徴とするものである。
本発明のもう１つの感熱転写箔は、基材フィルムの片側に、剥離層、樹脂層、薄膜反射層、感熱接着剤層が順次形成されてなり、前記基材フィルムの前記剥離層と反対側にサーマルヘッドを接触走行させて転写する感熱転写箔において、
前記剥離層と反対側の基材フィルム表面に、極微細なレリーフパターンが直接エンボスされ、前記レリーフパターンの表面に追従するように薄膜金属あるいは金属化合物からなる薄膜反射層が形成されてなる背面滑性面を形成したことを特徴とするものである。
【００１９】
これらの場合、樹脂層と薄膜反射層にホログラムや回折格子を形成することができる。
【００２０】
また、レリーフパターンを基材フィルムの剥離層と反対側の表面に設けた紫外線硬化型樹脂又は熱硬化性樹脂の層にエンボスして形成してもよい。
【００２１】
また、レリーフパターンのレリーフのピッチは０．５〜２．０μｍで、その深さは０．１〜１５μｍの範囲にあり、そのアスペクト比は０．０５〜３０の範囲にあることが望ましい。
【００２２】
また、レリーフパターンは、ランダムなマットパターン、サーマルヘッド走行方向に対して平行あるいは垂直な万線状又は格子状、レリーフホログラムとして形成することができる。
【００２４】
【作用】
本発明においては、剥離層と反対側の基材フィルム表面に、極微細なレリーフパターンからなる背面滑性層を形成したので、高温下で高いヘッド圧力を印加した状態での表面摩擦力が低下し、スムーズなヘッド走行が促進されると共に、背面層材料がサーマルヘッドに付着することが防止され、また、微細なパターンで転写する際の熱拡散による輪郭ボケが低減できる。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明の感熱転写箔の実施例１、２について詳細に説明する。
〔実施例１〕
ポリエチレンテレフタレートからなる基材フィルムの表面に、剥離層／ホログラム形成樹脂層／反射性薄膜層／感熱接着剤層を順に形成し、その転写箔の基材フィルム表面（背面）に下記組成からなる耐熱背面層を、バーコーターにて乾燥時０．７ｇ／ｍ2 になる割合で塗工し、ドライヤーで仮乾燥した後、ピッチ２．０μｍ、深さ０．５μｍの万線状のレリーフ格子が表面に切削加工されている金型にその耐熱背面層材料を２０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で押し当てて、４０℃のオーブン中で４８時間エージングし、背面レリーフパターン層を形成した。
【００２６】
耐熱背面層用塗工液組成：
アクリルポリオール樹脂                                      １００部
ニトロセルロース樹脂                                          ３０部
トリレンジイソシアネート                                      ３０部
マイクロシリカ（ＤｅＧａｕｓｓａ：Ａｅｒｏｓｉｌ  Ｒ９７２）  ３０部
メチルエチルケトン／トルエン（１：１）                      ３００部
このように形成された感熱転写箔を塩化ビニル製の証明カードの顔写真面にその転写箔の感熱接着剤層が接するように重ね、背面レリーフパターン層側から感熱プリンター用のサーマルヘッドを押し当て、ヘッドをスキャニングさせながら、出力１Ｗ、パルス幅０．３〜０．４５ｍｓｅｃ、印加エネルギー１．５  ｍＪ／ドット、ドット密度３ドット／ｍｍの条件で加熱を行ったところ、スキャニング時のチャタリングや転写箔の貼り付き等もなく、サーマルヘッドはスムーズに滑り、印字転写することができた。また、転写部分には、欠けやピンホールは見られなかった。
【００２７】
〔実施例２〕
１２μｍの厚さのポリエステルフィルム片面に極微細レリーフパターン形成用の下記組成の紫外線硬化型樹脂を約１μｍの厚さになるようにバーコターにて塗工し、その塗布面に、ホログラムレリーフパターンを有する金属製のスタンパのレリーフ面を重ね合わせた後、ポリエステルフィルムのもう一方の面より高圧水銀ランプを用いて３６５ｎｍの紫外線を約２００ｍＪ照射し、紫外線硬化型樹脂を硬化させ、その後、スタンパを剥離することにより、ホログラムレリーフパターンをポリエステルフィルムの背面の紫外線硬化型樹脂の表面に型取った。
【００２８】
紫外線硬化型樹脂組成：
エポキシアクリレートオリゴマー                                ４０部
ＨＤＯＤＡ−ヘキサンジオールジアクリレート                    ６０部
光開始剤（ＭＥＲＫ：Ｄａｒｏｃｕｒｅ１１７３）                  ４部
シリコン（ＤＯＷ：ＳＨ−１９３）                            ０．５部
この後、ポリエステルフィルムの紫外線硬化型樹脂の型取りされた面と反対側の面に、ワックスからなる剥離層と、アクリルウレタンからなるホログラム樹脂層を順次形成した後、その上にＴｉＯ2 からなる反射性薄膜層を真空蒸着して形成した。その後、別のホログラムレリーフパターンを有する金属性のスタンパのレリーフ面と上記反射性薄膜層を重ねて加熱、加圧することにより、スタンパ表面のホログラムレリーフパターンを反射性薄膜層及びホログラム樹脂層にエンボス複製した。
この後、反射性薄膜層の表面に感熱性接着剤をバーコーターにて塗布形成し、ホログラム転写箔を完成させた。
【００２９】
このホログラム転写箔の感熱接着剤層面を氏名が印刷された紙製の証明書の表面に重ね、表面にホログラムレリーフパターンが形成された紫外線硬化型樹脂層に感熱プリンター用のサーマルヘッドを押し当て、ヘッドをスキャニングさせながら、出力１Ｗ、パルス幅０．３〜０．４５ｍｓｅｃ、印加エネルギー１．５ｍＪ／ドット、ドット密度３ドット／ｍｍの条件で加熱を行ったところ、スキャニング時のチャタリングや転写箔の貼り付き等もなく、サーマルヘッドはスムーズに滑り、印字転写することができた。また、転写部分には、欠けやピンホールは見られなかった。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の感熱転写箔によれば、従来のヘッドエネルギーよりも１．５倍から３倍高いエネルギーで加熱、加圧しても、背面表面のレリーフパターンにより、ヘッドの摩擦抵抗が低減され、サーマルヘッドとの間でスティッキング等を起こすことなく、スムーズにヘッド走行することが可能になった。また、大量に加熱印字しても、背面層にはヘッド表面に付着転移するような液状滑性成分を含んでおらず、仮にサーマルヘッドに何らかの付着物があったとしても、表面レリーフでこの付着物が削り取られるために、ヘッド上に固着することはない。
【００３１】
また、本発明の感熱転写箔の基材フィルム背面には液状の滑性成分が含まれていないため、転写リボン形態の本発明の感熱転写箔を巻き取って長時間保存しても、感熱接着剤層の接着性に影響を及ぼすことはない。
【００３２】
また、表面に万線状のレリーフパターンを形成することにより、高いヘッド圧で走行させた場合も、万線に沿って転写箔が均一に滑り、蛇行したりしわになることはなかった。
【００３３】
さらに、細かい文字や複雑な輪郭の加熱印字を行ったところ、格子状レリーフパターンを背面に設けた本発明の感熱転写箔は、熱拡散による輪郭ボケもなく、また、箔切れも良好であった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の感熱転写箔を被転写基材表面にサーマルヘッドを用いて加熱記録する状態を示す鳥瞰図である。
【図２】サーマルヘッドと本発明の感熱転写箔の背面レリーフパターンとが接する部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
１…感熱転写箔
２…被転写基材
３…サーマルヘッド
４…基材フィルム
５…剥離層
６…樹脂層
７…薄膜反射層
８…感熱接着剤層
９…背面レリーフパターン
１０…発熱素子
【図１】
0003722298.tif 000002
【図２】
0003722298.tif 000003