(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の片面に耐熱層を有し、該基材の他面上に、剥離層、着色層、地汚れ防止層がこの順で積層されてある熱転写記録媒体を製造する熱転写記録媒体の製造方法において、
該剥離層がワックスと樹脂、該着色層がワックスと顔料、そして該地汚れ防止層がワックスとフィラーをそれぞれ主成分とし、これら各層の成分についてはそれぞれ、該剥離層の樹脂分が１５％以下、該着色層の顔料分は３５％以下、そして該地汚れ防止層のフィラー分は３５％以下であり、且つ前記ワックスがカルナバワックスであって、
該剥離層、着色層、そして地汚れ防止層は、ワックスを有機溶剤あるいは水に分散した分散体に、樹脂、顔料、そしてフィラーをそれぞれ添加したインキ組成物を、それぞれ塗布し乾燥させて順次積層することによって形成し、
その際、該剥離層と着色層の場合はそれぞれ該ワックスの融点以下の温度で乾燥し、また地汚れ防止層の場合は雰囲気温度は融点以下であり且つ該地汚れ防止層の表面には該ワックスの融点より１℃〜１０℃高い温度の風を吹き付けることを特徴とする熱転写記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記剥離層と地汚れ防止層とは、いずれも有機溶剤に分散、溶解したインキ組成物であり、また前記着色層は水に分散したインキ組成物を使用して、各層を形成をすることを特徴とする請求項１に記載の熱転写記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーコード、ＰＯＳなどのラベル、タグプリンタや発券機に用いられる熱転写記録媒体に関し、詳しくは、普通紙やコート紙、キャストコート紙、合成紙、フィルム等の材質の異なる種々の被転写体に対して良好な画像を形成することができ、高速で印字しても被転写体とのこすれや滑りに起因する地汚れが少ない熱転写記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
サーマルヘッド使用し、基材上に形成された着色層を被転写体に熱転写することにより画像を形成する熱転写記録方法は画像形成時の騒音が低く、カラー画像を比較的容易に形成でき、また画像形成装置自体がコンパクトでそのコストも低いなどの利点があるため、現在各種プリンタやファクシミリ等で広く利用されている。
その中で、ラベルプリンタ、発券機等は被転写体が普通紙、コート紙や合成紙、フィルム等、種々の基材が用いられ、その各被写体に良好な画像が形成されることが求められている。更にバーコード等が印字されるものは読み取り機で読み取りが可能であることが必至であるため高い印字品質と耐擦過性が要求される。
【０００３】
しかしながら、より高い印字品質と耐擦過性が求められるものは、フィルムや合成紙のような被転写体に熱可塑性樹脂を主成分とする熱転写層を有するレジンタイプ熱転写記録媒体が用いられ、また、より廉価で高速の印字が求められるものは普通紙のような被写体に石油系ワックスを主成分とした熱転写層を有するワックスタイプ熱転写記録媒体が用いられ印字が行われている。
そして、前者は印字画像がシャープでまた、耐擦過性も強いが平滑なフィルムに受像層を有した被転写体にしか良好な転写ができず、印字のエネルギーも後者に比べ高いエネルギーが必要であり高速印字には不向きである。また材料コストも高い。
【０００４】
また、後者は普通紙やコート紙等に印字ができ比較的低エネルギーで印字が可能で前者より高速での印字が可能でありコスト的にも廉価であるが、平滑なキャストコート紙や合成紙、フィルムへの印字はツブレ気味で良好な印字ができない。また、全体的に耐擦過性が弱く印字画像もシャープさがなく印字品位が良好であるとはいえない。また、被転写体とこすれや滑りに起因する地汚れも発生しやすい。
【０００５】
そこで、近年、フィルムや合成紙、コート紙といった基材からなる種々の被転写体に印字が可能で、ある程度耐擦過性に優れたワックスと熱可塑性樹脂の両方を主成分とした熱転写層を有するセミレジンタイプの熱転写記録媒体も使用されるようになってきた。しかしながら、このセミレジンタイプの熱転写記録媒体もどちらかというとフィルムや合成紙、キャストコート紙といった平滑な被転写体には良好な印字ができるものの、上質紙、軽量コート紙といった少し平滑性の低い紙への転写画像の印字品位はあまりよくない。
【０００６】
実際、コストや汎用性を考えた場合，現状は上質紙や軽量のコート紙が最も多く使用されるため、フィルムや合成紙やキャストコート紙印字可能で且つ、上質紙や軽量コート紙にも良好な印字ができ、従来のワックスタイプの熱転写記録媒体より印字品位、耐擦過性に優れ地汚れの少ない熱転写記録媒体が要求されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上質紙や軽量コート紙にも良好な印字ができ且つフィルムや合成紙、キャストコート紙といった平滑な被転写体にも印字が可能で、従来のワックスタイプの熱転写記録媒体より印字品位、耐擦過性に優れ地汚れの少ない熱転写記録媒体とその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に示す発明は、基材の片面に耐熱層を有し、該基材の他面上に、剥離層、着色層、地汚れ防止層がこの順で積層されてある熱転写記録媒体を製造する熱転写記録媒体の製造方法において、該剥離層がワックスと樹脂、該着色層がワックスと顔料、そして該地汚れ防止層がワックスとフィラーをそれぞれ主成分とし、これら各層の成分についてはそれぞれ、該剥離層の樹脂分が１５％以下、該着色層の顔料分は３５％以下、そして該地汚れ防止層のフィラー分は３５％以下であり、且つ前記ワックスがカルナバワックスであって、該剥離層、着色層、そして地汚れ防止層は、ワックスを有機溶剤あるいは水に分散した分散体に、樹脂、顔料、そしてフィラーをそれぞれ添加したインキ組成物を、それぞれ塗布し乾燥させて順次積層することによって形成し、その際、該剥離層と着色層の場合はそれぞれ該ワックスの融点以下の温度で乾燥し、また地汚れ防止層の場合は雰囲気温度は融点以下であり且つ該地汚れ防止層の表面には該ワックスの融点より１〜１０℃高い温度の風を吹き付けることを特徴とする熱転写記録媒体の製造方法である。
【００１０】
そして請求項２に示す発明は、前記剥離層と地汚れ防止層とは、いずれも有機溶剤に分散、溶解したインキ組成物であり、また前記着色層は水に分散したインキ組成物を使用して、各層を形成をすることを特徴とする請求項１に記載の熱転写記録媒体の製造方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の熱転写記録媒体は、背面に耐熱層を有する基材上に、剥離層、着色層、地汚れ防止層が積層されてなる熱転写記録媒体であって、剥離層がワックスと樹脂、着色層がワックスと顔料、地汚れ防止層がワックスとフィラーを主成分とし、各層の成分が剥離層の樹脂が１５％以下、着色層の顔料分は３５％以下、地汚れ防止層のフィラー分は３５％以下であり、更に該ワックスがカルナバワックスであるであることを特徴とする熱転写記録媒体である。
【００１２】
ワックスは溶融時の粘度が低く紙や多孔質のものにしみ込み易く上質紙やコート紙への転写性は良好である。そのワックス中でも特にカルナバワックスは融点が約８３℃と比較的高く常温では硬く脆いため非常に切れのよりシャープな印字が可能であり更に耐擦過性も強い。更に溶融時に適度な粘着性を示すため合成紙やフィルム等への転写性も良好である。しかし、従来ワックスを熱転写層に使用する場合これに顔料を添加し着色層とするがワックスだけでは基材との接着性が弱いため着色層に樹脂を添加するか、或いは本発明と同じく樹脂を含む剥離層を設ける必要がある。
【００１３】
前者の着色層に樹脂を添加した場合は着色層の溶融粘度が高くなるため上質紙やコート紙への転写性は悪くなり更に層の脆さがなくなりシャープな印字は得られなくなる。そこで、後者の様に剥離層を設け、これに製造、加工時や印字時のプリンタ内での搬送の際に剥離しない程度の基材との接着性を有する最小限の樹脂の添加する。着色層も顔料量が増え過ぎると着色層の溶融粘度が高くなるため十分な印字濃度が得られる最小限の顔料量を添加する。
そして、このような剥離層と着色層を設けることで切れの良いシャープな印字が得られるようになるが、印字の際に着色層と被転写体が接し高い圧力や擦れ、滑りが生じた場合、印字部分でない所に地汚れが発生する問題がある。
【００１４】
この地汚れを防止するため着色層の上に無色の地汚れ防止層を設ける。地汚れ防止層は印字性能を低下させないため着色層と同様、ワックスを使用する。更にワックスだけでは逆に被転写体と滑りが発生しやすくなるため、無色あるいは白色のフィラーを添加し表面を微小に粗すことで被転写体との摩擦係数を高くし滑りを防止する。フィラーの添加も溶融粘度が高くなるのため滑りが発生しない最小限の量を添加する。
【００１５】
以上のような剥離層、着色層、地汚れ防止層を積層する際に通常は、溶融したワックスに樹脂、顔料、フィラー等を混練したホットメルトインキを熱をかけ溶融した状態で塗布する方法、或いは、ワックスを有機溶剤や水に分散した分散体に溶解した樹脂や顔料、フィラーの分散体を混合したインキやワックスに既に樹脂や、顔料を混練したものを有機溶剤や水に分散したインキを塗布、乾燥する方法がある。
前者のホットメルトインキは乾燥工程がないため高速で塗布することが可能であるが、融点と溶融粘度が低くないと塗布することができず、また揮発分がないので薄膜化が困難である。このようなホットメルトインキに使われるワックスは、融点が５０〜７０℃の石油系ワックスが一般的であり、これを用いた熱転写記録媒体は上質紙やコート紙への印字は可能であるが溶融粘度が低すぎることと常温でも比較的軟らかいため印字に切れがなく滲みや浸み込み過ぎによる濃度不足が起きやすい。またフィルムや合成紙には粘着性が少ないため良好な転写ができない。従来のワックスタイプの熱転写記録媒体はこのタイプが多い。
【００１６】
本発明のようなカルナバワックスを主にしたインキを使用する場合は後者のワックスを有機溶剤や水に分散した分散体に溶解した樹脂や顔料やフィラーの分散体を混合したインキを塗布、乾燥し積層する。そして乾燥の際にワックスの融点以下の温度で乾燥することで塗布されたワックス溶融して均一の皮膜にはならず分散していた粒子の状態をある程度残すため、形成された層は脆くなり印字の際にバリの少ないシャープな印字が可能となる。しかしながら、一番上層となる地汚れ防止層はフィラーを含み更に脆くなるため熱転写媒体の製造、加工時や印字時のプリンタ内での搬送時に粉落ちする可能性があるため、ワックスを溶融させ皮膜化させる必要がある。
【００１７】
そのため剥離層、着色層の乾燥はワックスの融点以下の温度で乾燥し地汚れ防止層の乾燥の雰囲気温度は融点以下であるが地汚れ防止層の表面から吹き付ける風の温度をワックスの融点より１〜１０℃高くすることで表面のみ溶融させ皮膜化する。これにより地汚れ防止層の表面は皮膜化して粉落ちしないが下層の基材に近い着色層、剥離層は皮膜化せずに切れのよいシャープな印字が可能となる。
【００１８】
更に剥離層，地汚れ防止層が有機溶剤に分散、溶解したインキ組成物であって、着色層が水に分散したインキ組成物を使用して各層を形成をする。ワックスは通常、有機溶剤に分散するよりも水に分散するほうが微分散になる。溶剤分散のワックス粒子は１〜１０μｍ、水分散のワックス粒子は０．１〜１μｍ程度である。
【００１９】
着色層は顔料を含み反射濃度が重要となるため顔料粒子とより細かく分散され濃度を高くさせることが重要であり濃度ムラを少なくするため厚みも均一にする必要があるため、より粒子の細かい水に分散したインキを使用する。
剥離層は基材との接着性を持たせるため樹脂を含むので層の凝集力がワックスのみの場合より強くなるので層の切れが悪くなってしまう。そこで溶剤に分散したインキを用いることでインキ層より大きな粒子のワックスが剥離層に存在することで剥離層全体の凝集力を低下させ切れのよいシャープな印字が可能となる。地汚れ防止層はフィラーを添加し表面を粗すことが１つの目的であるため粒子の大きい溶剤分散のインキを使用する。
【００２０】
このようにして、本発明を用いると、フィルムや合成紙やキャストコート紙に印字可能で且つ、上質紙や軽量コート紙にも良好な印字ができ、従来のワックスタイプの熱転写記録媒体より印字品位、耐擦過性に優れ地汚れの少ない熱転写記録媒体が得られる。
【００２１】
以下、本発明を図面を参照し、本発明の熱転写記録媒体をより詳細に説明する。
図１は本発明の好ましい態様の熱転写記録媒体の断面図である。この熱転写記録媒体は、基材１０の一方の面に耐熱層１１が、もう一方の面に剥離層１２、着色層１３、地汚れ防止層１４が順次積層された構造を有する。
【００２２】
本発明において使用する基材１０は、熱転写記録媒体の支持体として機能している。このような基材１０としては、従来から熱転写記録媒体の基材として用いられているものを使用することができ、限定されるものではないが、ポリエステルフィルムを使用することが好ましい。
なお、基材１０の厚さには特に限定はなく、必要に応じて適宜選択することが出来が搬送性、強度、熱伝導性とを考えると好ましくは１〜１０μｍの厚みの基材である。
【００２３】
耐熱層１１は、印画の際サーマルヘッド等からの熱に対し基材の貼り付き及び破断を防止しサーマルヘッドと滑りを良好にするための層であり、従来から熱転写記録媒体の耐熱滑性層として用いられているものを使用することがでる。例えば、アクリル−シリコーン等のシリコーン共重合体、或いは樹脂に変成シリコーンオイルを添加したブレンド品を用いるのが一般的である。
なお、耐熱滑性層１１の厚さには特に限定はなく、必要に応じて適宜選択することが出来るが０．１〜２μｍ程度が一般的である。
また、基材成膜時に一方の面を耐熱滑性処理を施されたいわゆるＢ／Ｃ付き基材を基材１０として使用しても何ら問題ないし、その場合には耐熱滑性処理面が耐熱層１１を兼ねることとなり、新たに耐熱層１１を形成する必要はなくなる。
【００２４】
剥離層１２は、通常、着色層１３と基材１０との接着させ、印字時にサーマルヘッドなどの加熱手段からの熱を受けた部分のみ溶融して、基材１０からの剥離を容易にし、被転写体へ容易に熱転写出来るようにするための層である。
【００２５】
本発明の剥離層１２としては、カルナバワックスを主体としこれに樹脂が添加されたものである。添加される樹脂はポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ、アクリル、スチレン、塩素化ポリオレフィン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジエンゴム、などの熱可塑性樹脂などを単独或いは混合または共重合して使用することが出来る。
【００２６】
これら樹脂を添加することで基材１０との接着力は上がるが添加量が増すと印字時の熱がかかったときの溶融粘度が高くまた剥離が重くなりすぎて転写しにくくるため樹脂の量は１５％以下とし好ましくは３〜１０％である。また樹脂を加えることで層の皮膜強度が増すため切れが悪くなるのでワックス粒子の大きい溶剤分散のワックスを使用しこれに樹脂を溶解させたインキを塗布し、ワックスの融点以下で乾燥することでワックスの粗大粒子を残し層を脆くして層の切れ性を向上させる。
【００２７】
溶剤分散のワックスを使用することで、添加する樹脂の選択範囲も広くなる。ワックスの粒子としては１〜１０μｍ程度が好ましい。
また、剥離層１２の厚さは、適宜選択することが出来るが、一般には０．５〜２．０μｍ程度の厚みが好ましい。
【００２８】
着色層１３は、被転写体に熱転写して発色し画像を形成する層であるが、カルナバワックスに従来から熱転写記録媒体に使用されている一般的な着色顔料を添加し使用することが出来る。更には顔料が少量で十分な転写濃度が示すようにワックスが微細に水に分散されたインキを使用し、これも剥離層１２と同様にインキ塗布後、層の特性を脆くし切れをよくするため、ワックスの融点以下で乾燥する。これにより、高濃度で切れの良いシャープな印字が可能となる。
【００２９】
着色層１３の着色顔料の添加量は印字濃度に影響するが多く添加すると着色層１３の溶融粘度は高くなり上質紙やコート紙への転写性が悪くなることと、ある添加量以上は転写濃度は殆ど変わらないため、顔料は３５％以下で必要な転写濃度が得られる添加量にすることが好ましい。
また、着色層１３の厚さは、適宜選択することが出来るが、一般には０．５〜４．０μｍ程度の厚みが好ましい。
【００３０】
地汚れ防止層１４は、画像を形成する際被転写体と直接接する層で、被転写体とのこすれ、或いは滑りに起因する地汚れを防止する層である。
地汚れ防止層１４は、カルナバワックスにフィラーを添加したもの物から形成される。この地汚れ防止層は１４は被転写体との滑りを防止するため適度に表面を粗すことが要求されるためワックスは比較的粒子の大きい溶剤分散のものを使用しこれに更にフィラーを添加した分散したインキを塗布、乾燥し形成される。
【００３１】
このとき前記の剥離層１２、インキ層１３と同様に層を脆くするためワックスの融点以下で乾燥を行うとフィラーとワックス粒子が大く脆すぎるため乾燥、加工時や印字中に脱落し粉落ちすることがあるのでこの地汚れ防止層の乾燥のみワックスの融点以上で乾燥し溶融させてワックスとフィラーを結合させ皮膜化して着色層１２上に保持させるようにする。この場合、剥離層、着色層のワックスがあまり溶融しないように地汚れ防止層の表面のみからワックスの融点の１〜１０℃の風を当て乾燥する。
【００３２】
フィラーの添加量としては多すぎると層全体の溶融粘度が高くなり上質紙やコート紙に浸み込みにくくなり更にフィルムや合成紙、キャストコート紙といった平滑な被転写体にも転写しにくくなり更にワックスを溶融しても結着せず脱落が起こるため３５％以下で被転写体とのこすれ、滑りを防止する効果のある量を添加する。
【００３３】
地汚れ防止層１４に添加するフィラーの種類としては特限定しないが、従来からマット剤や滑り防止剤として使用される無色或いは白色のフィラーが使用できるが、コスト等の面から考えて炭酸カルシウム、タルクといった天然鉱物系のフィラーを使用することが好ましい。さらに、使用するフィラーの粒子径に関しては、それらの種類及び用途及び被転写体に応じて大きく異なるが、通常０．１〜２．０μｍ程度である。０．１μｍを下回ると地汚れに対する十分な効果が難しくなり、２．０μｍを超えるとワックスを溶融させてもフィラーの脱落が起こりやすくなる。
【００３４】
また、地汚れ防止層１４の厚さは、使用する材料、被転写体などの条件に応じて適宜選択することが出来るが、一般には０．１〜５．０μｍ、好ましくは０．２〜２．０μｍである。あまり薄くなると、フィラーの脱落が発生しやすくなると共に、高速印画の際の十分な地汚れ防止が難しくなるし、逆に厚すぎると、印画感度が低下すると共に、転写画像の転写キレが低下するからである。
【００３５】
本発明に好適に使用されるカルナバワックスは、例えば天然のワックスでその精製したカルナバ１号ワックスあるいはカルナバ２号ワックスである。剥離層お１２よび地汚れ防止層１４に使用される溶剤分散体の溶剤は通常インキに使用されるトルエン、ＭＥＫ、ＭＩＢＫ、ＩＰＡ、酢酸エチル、アルコール等の有機溶剤が使用できる。またその分散されたワックスの粒径は１〜１０μｍのものが好ましい。着色層１３に用いらる水分散体のワックスの粒径は５μｍ以下のものが使用でき好ましくは１μｍ以下である。また着色層１３に用いらる水分散体のインキには乾燥性向上や、消泡効果を目的としてエタノールやイソプロパノールといったアルコールを添加してもよい。
【００３６】
剥離層１２はワックスと樹脂、着色層１３はワックスと顔料、地汚れ防止層１４はワックスとフィラーが主成分であるが、各層のインキ化するうえで少量の各種分散剤、消泡剤、界面活性剤等の添加が可能である。
【００３７】
この発明の熱転写記録媒体は常法の塗工方法により製造することが出来、例えば、ポリエステルフィルムなどの基材の一方に、耐熱層形成用インキをグラビア法により塗工乾燥して耐熱層を形成し、基材のもう一方に、剥離層インキをグラビア法により塗工乾燥して剥離層を形成し、更にその上に、着色層インキをグラビア法により塗工乾燥して着色層を形成し、更にその上に、地汚れ防止層インキをグラビア法により塗工乾燥することにより製造することが出来る。
【００３８】
【実施例】
以下、この発明を実施例により具体的に説明する。
厚さ４．５μｍの透明ポリエチレンテレフタレートフィルム（Ｋ４３０；三菱化学ポリエステル製）の一方の面に、アクリル・シリコーン共重合体（ＵＳ−３５０；東亞合成製）を、グラビアコーターを用いて０．５μｍ厚で塗工し、１００℃で乾燥することにより耐熱層を形成した。
【００３９】
次に以下に示す表１のような材料を組み合わせ表２のような構成で剥離層、着色層、地汚れ防止層形成用のインキを作製し順次グラビアコーターを用いて乾燥塗布厚が剥離層１．０μｍ，着色層２．０μｍ，地汚れ防止層０．５μｍ厚となるよう塗工し、乾燥することにより次のような構成の熱転写記録媒体を作製した。
【００４０】
実施例１  本発明に係る構成の熱転写記録媒体
比較例１  剥離層なし、地汚れ防止層なし
比較例２  剥離層なし、地汚れ防止層なしで着色層に樹脂添加
比較例３  地汚れ防止層なし
比較例４  地汚れ防止層のフィラーなし
比較例５  剥離層の樹脂量過多
比較例６  着色層の顔料量過多
比較例７  地汚れ防止層のフィラー量過多
比較例８  ワックスがパラフィンワックスの場合
参考例１  剥離層が水分散のインキの場合
参考例２  着色層が溶剤分散のインキの場合
参考例３  地汚れ防止層が水分散のインキの場合
参考例４  地汚れ防止層の乾燥温度がワックスの融点以下の場合
参考例５  各層の乾燥温度がワックスの融点以上の場合
参考例６  地汚れ防止層の乾燥温度が融点より１０℃以上高く雰囲気温度も融点より高い          場合
【００４１】
【表１】
0003714029.tif 000002
【００４２】
【表２】
0003714029.tif 000003
【００４３】
以上のような構成の熱転写記録媒体を被転写体Ｘ（上質紙：王子製紙製）と被転写体Ｙ（キャストコート紙：王子製紙製）とを用い、熱転写プリンター（Ｍ４８００ＲＶ：サトー社製）を用いて６inch／sec の印画スピードでバーコードパターンの熱転写を行い印字画像を得た。
【００４４】
得られた転写画像の目視評価を行い更に、得られた画像の品位の確認として、バーコード検査機（Ｌ４０００  和泉データロジック製）でＡＮＳＩ規格に基づく印字品位の評価を行った。
【００４５】
【表３】
0003714029.tif 000004
【００４６】
以上、表３から明らかなように、実施例１より得られる熱転写記録媒体を用いると、比較例１〜８に比べ、上質紙に良好な印字ができ更にキャストコート紙のような平滑性の高い被転写体へも良好な印字が可能となり、地汚れも少ない。その中で実施例１とカルナバワックスの代わりにパラフィンワックスを使用した比較例８の印字物を学振摩耗試験機にて綿布（金巾３号）にて荷重５００ｇで２００回往復させたところ実施例１のほうが印字画像に乱れは少なかった。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の熱転写記録媒体を用いると、本発明は、上質紙や軽量コート紙にも良好な印字ができ且つフィルムや合成紙、キャストコート紙といった平滑な被転写体にも印字が可能で、従来のワックスタイプの熱転写記録媒体より印字品位、耐擦過性に優れ地汚れの少ない熱転写記録媒体を提供することすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱転写記録媒体の一例を表す概略断面図である。
【符号の説明】
１０・・・基材
１１・・・耐熱滑性層
１２・・・剥離層
１３・・・着色層
１４・・・地汚れ防止層
【図１】
0003714029.tif 000005