(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色顔料、エポキシ樹脂、および、無色又は淡色の微粒子であるシリカを主成分とし、ワックスを含まない組成で、且つ膜厚が０．２〜１．０μｍである熱転写記録層が支持体上に設けてあり、該エポキシ樹脂は軟化点が７０〜１５０℃であり、エポキシ当量が６００〜５０００であり、分子量が８００〜５０００である熱転写記録媒体とサーマルヘッドプリンタを使用して、該熱転写記録媒体の熱転写記録層を画像データに基づいて受像シート上に感熱転写し、面積階調による画像形成を行う画像形成方法であって、受像面にはエポキシ樹脂の層が形成されている受像シートを使用することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、着色顔料を含有する熱転写記録層を備えた熱転写記録媒体（感熱転写リボン）の熱転写記録層を、サーマルヘッドプリンタで受像シート上に熱転写し面積階調による画像形成、更に詳しくは、少なくとも２色以上の色を重ねて多色での面積階調による階調カラー画像などを形成するための画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、サーマルヘッドプリンタを用いて階調画像を形成する熱転写記録方式としては、昇華転写方式と溶融転写方式が知られている。昇華転写方式は、昇華性（熱移行性）染料とバインダー樹脂とからなる熱転写記録層を支持体上に設けた熱転写記録媒体を受像シートと重ね、サーマルヘッドの熱量に応じて熱転写記録層中の昇華型染料を受像シート上に移行させ階調画像を形成するものである。
【０００３】
しかしながら、このような昇華性（熱移行性）染料を用いて画像を形成した場合、形成された画像は耐久性が劣り、耐熱性や耐光性を要求する分野への利用が制限される。また、感熱記録感度が溶融転写方式と比べ低いため、乾電池などのバッテリー駆動によるプリンターの小型軽量化、将来実用が期待されている高解像力サーマルヘッドを用いる高速記録材料としては適していない等の欠点を有している。
【０００４】
一方、溶融転写方式は、支持体上に顔料や染料などの色材とワックスなどの結合剤からなる熱溶融性のインキ転写層を設けた転写シートをを用いてサーマルヘッド等の加熱デバイスに画像情報に応じたエネルギーを印加し、受像シート上にインキ転写層を融着させて画像を形成させる方式である。
【０００５】
溶融転写方式によって形成される画像は、高濃度で鮮鋭性に優れ、文字、線画等の２値画像の記録に適している。また、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックよりなる熱転写シートを用いて、受像シート上に重ねて画像を形成することにより、カラー画像の形成も可能である。このようなカラー画像形成用熱転写シートとして特公昭６３−６５０２９号公報がある。ところが、上記特公昭６３−６５０２９号公報に記載の熱転写シートの場合、低融点の結晶性ワックスをインキ層の結合剤として用いているため、インキのニジミによって解像力の低下が発生しやすい。また転写画像の定着強度が弱く、画像部を手で強くこすると画像部がとれてしまう。
【０００６】
このような現象を解決する方法として種々の提案がなされてきた。例えば特開昭６１−２４４５９２号公報には、６５％以上の非晶質ポリマーと離型性物質と着色剤よりなる感熱インキ層を有する感熱転写シートが提案されている。しかしながら、上記特開昭６１―２４４５９２号公報に記載の熱転写シートも、結晶性ワックスを含むため、各色の重ね印画を行った部分の定着強度は不十分なものとなっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来の技術の問題点に鑑みてなされたものであり、低融点の結晶性ワックスをインキ層の結合剤として使用したことに起因したインキの滲みによる解像力の低下を防ぐ事、また、ワックスを使用していると転写した画像を手で擦ったような場合の耐久性が足りず、画像が取れて無くなり易いこと点を改善し転写した画像の耐久性を増強する事、そして良好な面積階調を実現できること、これらを同時に達成することのできる画像形成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】
本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、溶融転写方式を用い、上記課題を解決することを可能とした。
【０００９】
すなわち、請求項１に係わる発明は、
着色顔料、エポキシ樹脂、および、無色又は淡色の微粒子であるシリカを主成分とし、ワックスを含まない組成で、且つ膜厚が０．２〜１．０μｍである熱転写記録層が支持体上に設けてあり、該エポキシ樹脂は軟化点が７０〜１５０℃であり、エポキシ当量が６００〜５０００であり、分子量が８００〜５０００である熱転写記録媒体とサーマルヘッドプリンタを使用して、該熱転写記録媒体の熱転写記録層を画像データに基づいて受像シート上に感熱転写し、面積階調による画像形成を行う画像形成方法であって、受像面にはエポキシ樹脂の層が形成されている受像シートを使用することを特徴とする画像形成方法である。尚、ここでいう「微粒子」はフィラーの役目を果たしており、また「無色又は淡色」とは、熱転写記録層による転写画像の色や濃度に実質的な影響が無い程度であることを意味する。
【００１２】
また、もし熱転写記録層にその他の組成物も加える場合（すなわち後者の場合）には、具体例としては、界面活性剤等に代表される分散剤などを挙げることが出来る。もし、その他の組成物の重量割合が少な過ぎると、その他の組成物の効果が上手く発揮されず、逆に、その他の組成物の重量割合が多過ぎると、本発明の当初の課題を全て十分に満たすように解決することが困難になる。その他の組成物が分散剤である場合、その役割は、次のような効果を狙うものである。つまり、熱転写記録層を支持体上に設けるには、一般に、熱転写記録層をなす適当量の配合比の組成物に、揮発性をもつ適当な溶剤を適当量加えて塗工液とし、これを支持体上のしかるべき場所に適当量だけ塗工した後に溶剤成分を揮発性させることにより行なうが、この際に、もし着色顔料や微粒子が望ましくない凝集を起こした事が原因と思われる不具合を生じる場合に、前記の塗工液中に分散剤を加えることにより、着色顔料や微粒子に好ましい分散性を付与することが出来、前記の凝集が原因と思われる不具合を解決するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の熱転写記録媒体の転写原理は、サーマルヘッド等の熱媒体によって熱転写記録材に熱が加えられ、その際によって熱転写記録層中の熱溶融性物質であるエポキシ樹脂が溶解状態となり、粘着性が発現され、受像シート上に熱的に接着することによって画像が記録される。その為、少なくとも２色以上の色を重ねて印画を行う際、インキのニジミのない鮮明な印画が得られる。また転写された記録画像は機械的強度に優れた特性が得られる。
【００１８】
以下、本発明の熱転写記録媒体について詳細に説明する。図１は、支持体（２）上に熱転写記録層（３）を設けた本発明に係わる熱転写記録媒体（１）を示す。
【００１９】
本発明に用いることのできる支持体（２）としては、従来より昇華転写型や溶融転写型用として一般に用いられるものを使用することができる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、セロファン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリイミド、ナイロン、ポリ塩化ビニリデン等のプラスチックフィルム、コンデンサーペーパー、パラフィン紙等の紙類を挙げることができるが、特に好ましいのはポリエステルフィルムである。支持体（２）の厚みは２〜５０μｍ、より好ましくは２〜１６μｍである。熱転写記録層（３）は、着色顔料とエポキシ樹脂と無色又は淡色の微粒子からなる。
【００２０】
熱転写記録層（３）に含有されるエポキシ樹脂は、サーマルヘッド等の熱媒体に対する印画適正と転写記録後の画像の耐久性を考慮して軟化点が７０℃から１５０℃の範囲のものを使用する。サーマルヘッドを使用して熱転写する場合の熱的条件は、通常３００〜４００℃で数ミリ秒であり、これを静的な条件に換算すると１００〜１５０℃で５秒となる。また、前述のように熱転写記録するためにはエポキシ樹脂が溶解となるまで加熱する必要がある。
【００２１】
従って、サーマルヘッドから供給される熱量と、エポキシ樹脂を溶解状態を考慮すると、融点の上限は１５０℃となる。もしこの上限を越える樹脂を使用すると、転写時に、より多くのエネルギーを必要とし、サーマルヘッドの寿命が極端に短くなるからである。また、下限を７０℃としたのは、転写記録後の画像の保有安定性を考慮したものであり、もし融点が７０℃未満のエポキシ樹脂を使用すると、手でこすると尾引きが発生する等の現象が生じるからである。
【００２２】
また、本発明の熱転写記録層に主材料として使用するエポキシ樹脂の特性として、特に好ましくは、エポキシ当量（１グラムのエポキシ基を含む樹脂のグラム数）は６００〜５０００であり、分子量が８００〜５０００のものである。
【００２３】
もしこのエポキシ樹脂のエポキシ当量が、前記下限値よりも低い場合には（６００未満）、擦りに対する画像の耐久性が充分でなく、手で擦ると転写画像に尾引きが発生し易いので好ましくない。逆に、もしこのエポキシ当量が、前記上限値よりも高い場合には（５，０００を超える）、感熱転写の際に必要とする熱エネルギが多大過ぎてしまう為に、サーマルヘッドの寿命を縮めてしまうとか、感熱転写の感度も低いことから、画像を高速で感熱転写記録しようとする用途には不向きであるので好ましくない。
【００２４】
それから、このエポキシ樹脂の分子量が、もし前記下限値よりも低い場合には（８００未満）、擦りに対する画像の耐久性が充分でなく、手で擦ると転写画像に尾引きが発生し易いので好ましくない。逆に、もしこの分子量が、前記上限値よりも高い場合には（５，０００を超える）、感熱転写の際に必要とする熱エネルギが多大過ぎてしまう為に、サーマルヘッドの寿命を縮めてしまうとか、感熱転写の感度も低いことから、画像を高速で感熱転写記録しようとする用途には不向きであるので好ましくない。
【００２５】
本発明で最も好ましいエポキシ樹脂は、軟化点、エポキシ当量、および分子量の全ての特性が同時に前記それぞれの範囲内に在る場合である。この場合には、特に画像の転写性と耐久性に関して高い効果が得られるので好ましい。
【００２６】
以上の理由から、融点が７０〜１５０℃、エポキシ当量が６００〜５０００、及び分子量が８００〜５０００の範囲にあるエポキシ樹脂を選択する訳であるが、このようなエポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、クレゾールノボラックポリグルシジルエーテル、テトラブロムビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールヘキサフロロアセトングリシジルエーテル等のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂やフタル酸ジグリシジルエステル、ダイマー酸ジグリシジルエステル等のグリシジルエステル型エポキシ樹脂や、トリグリシジルイソシアヌレート、テトラグリシジルアミノジフェニルメタン、テトラグリシジルメタキシメンジアミン等のグリシジルアミン型エポキシ樹脂、およびヘキサヒドロビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル等の脂肪族エポキシ樹脂等を挙げることができる。これらの中から任意に選択してよい。
【００２７】
熱転写記録層（３）に含有される無色又は淡色の微粒子は、熱転写するときの転写性、詳しくは転写画像の形成されるドット形状、また階調再現性等を向上さるせ為に必要な成分であり、無色又は淡色のものを使用するのは、感熱転写で形成された着色画像の発色を損なわないようにする為である。このような無色又は淡色の微粒子の例としては、シリカ、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、澱粉、酸化亜鉛、テフロン（登録商標）パウダー、ポリエチレンパウダー、ポリメチルメタクリレート樹脂ビーズ、ポリウレタン樹脂ビーズ、ベンゾグアナミン及びメラミン樹脂ビーズなどを挙げることができる。上記の中では、特に、シリカの微粒子が好ましい。
【００２８】
熱転写記録層（３）に含有される着色顔料は、公知の種々顔料を用いることができる。一例としては、ブラック単色印字用としてはカーボンブラックが好ましく、多色印字用としては、イエロー、マゼンタ、シアンを形成する顔料及びこの３色の顔料にブラックを加えた４色の顔料を使用する。これら顔料は、１種類もしくは２種類以上組み合わせて使用することも可能である。
【００３０】
なお、本発明の熱転写記録媒体の製造方法は、コート紙またはプラスチック等の基体上に着色剤とエポキシ樹脂と無色の微粒子とを溶剤に、分散または溶解した組成物を、バーコート、ブレードコート、エアナイフコート、グラビアコート、ロールコート等のソルベントコート法によって塗布し、乾燥して熱転写記録層を形成することにより成る。
【００３１】
熱転写記録層（３）の膜厚は、０．２〜１．０μｍが望ましい。膜厚が０．２μｍを下回ると十分な濃度を出すことが難しく、また１．０μｍを上回るとサーマルヘッドの発熱部分に応じた転写が困難となり、詳しくは転写画像の形成されるドット形状、また階調再現性等が劣ることになる。
【００３２】
また、支持体（２）の熱転写記録層（３）を設けていない側よりサーマルヘッドを用いて熱を加え、受像シート上に熱転写記録層（３）を転写する際に、サーマルヘッドが支持体（２）に付着して熱転写記録媒体（１）のスムーズな走行性を妨害するのを防ぐために、支持体（２）の熱転写記録層（３）が設けられていない側に、バックコート層（４）を設けることが望ましい。
【００３３】
このようなバックコート層（４）に用いられる材料としては、ニトロセルロース、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ビニル樹脂等にシリコンオイルを含有させたもの、または、シリコン変性樹脂等を挙げることができる。また、耐熱性を向上させる目的で、架橋剤を併用しても良い。バックコート層（４）を設ける際の塗布厚は、０．１〜４μｍ程度が好ましい。
【００３４】
以上の如き熱転写記録媒体（１）を用いて、画像を形成する為に使用する受像シートとしては、上質紙、コート紙等の紙類、ポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリプロピレンフィルム等のプラスチックフィルム、あるいは紙、プラスチックフィルム上に受像層をコーティングしたもの等が挙げられる。ここで使用する受像層は、エポキシ樹脂であることが好適である。即ち、エポキシ樹脂を受像層として使用することによって、熱転写時に熱転写記録媒体の熱転写記録層が十分に溶融しなくても熱転写時の熱によって熱転写記録層と受像層とが良好に接着し、十分な箔切れを以て印画が成されるため転写性、詳しくは転写画像の形成されるドット形状、また階調再現性等が向上する。更には形成された画像は、耐摩耗性、耐擦過性等の画像耐性に優れたものとなる。
【００３５】
また、画像形成を行いたいシート上に直接画像形成を行うことが困難な場合は、上記受像シート上に一度画像を形成した後、転写画像を最終シート上に再転写させても良い。このような間接転写方式は、最終シートの選択性が広がるだけでなく、受像シートに保護層を設けておくことにより、最終転写画像上に保護層を設けられ画像耐性の向上が図れたり、受像シート上にホログラム形成層等のセキュリティ層を設けておくことにより、最終転写画像のセキュリティの向上を図ることが可能となる。
【００３６】
上記の如き本発明の熱転写記録媒体及び上記の如き受像シートを使用して面積階調による階調画像表現を得る際に使用する熱エネルギーの付与手段は、従来公知の付与手段がいずれも使用することが出来、熱エネルギーをコントロールすることにより、階調画像を得ることが可能となる。
【００３７】
【実施例】
次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。なお、文中で「部」又は「％」とあるのは特に断りのない限り重量基準である。
【００３８】
＜実施例１＞まず、下記組成の熱転写記録層用インキ組成物を調製した。
0003555621.tif 000002
【００３９】
0003555621.tif 000003
【００４０】
0003555621.tif 000004
【００４１】
上記処方の熱転写記録層用インキを、裏面に耐熱処理を施した厚さ５．４μｍのポリエチレンテレフタレートフイルムに、乾燥膜厚が０．７μｍになるように塗布及び乾燥して本発明の熱転写記録媒体を得た。
【００４２】
次に、１００μｍの易接着ポリエステルフィルムの易接着面に下記の受像層インキを用いて、乾燥膜厚が５μｍになるように塗布及び乾燥して、受像シートを得た。
【００４３】
0003555621.tif 000005
【００４４】
こうして得られたシアンの熱転写記録媒体の熱転写記録層面と受像シートとを重ね、サーマルヘッドを用いて、サーマルヘッドの発熱部に応じた面積階調によるシアン画像を得た。次にマゼンタの熱転写記録媒体を用いて、シアン画像が形成されている受像シート上にシアンと同様にして面積階調によるマゼンタ画像を形成した。同様にしてイエロー画像を形成し、受像シート上に面積階調のみからなるカラー画像を形成させることができた。
【００４５】
＜比較例１＞熱転写記録層用インキとして以下の昇華転写型インキ組成物を調整した。
0003555621.tif 000006
【００４６】
0003555621.tif 000007
【００４７】
0003555621.tif 000008
【００４８】
上記処方の熱転写記録層用インキを、裏面に耐熱処理を施した厚さ５．４μｍのポリエチレンテレフタレートフイルムに、乾燥膜厚が１．０μｍになるように塗布及び乾燥して比較例１の熱転写記録媒体を得た。
【００４９】
次に、１００μｍの易接着ポリエステルフィルムの易接着面に下記の染料受容層用インキを乾燥膜厚が４μｍとなるように塗布、乾燥を行い、その後４５℃で１週間エージングを行い、受像シートを得た。
【００５０】
0003555621.tif 000009
【００５１】
得られた熱転写記録媒体の熱転写記録層面と受像シートの染料受容層面とを重ね、サーマルヘッドを用いてイエロー、マゼンタ、シアンの順に画像形成を行い、カラー画像を得た。
【００５２】
＜比較例２＞実施例１において、熱転写記録層用インキの乾燥膜厚を、シアン、マゼンタ、イエローとも１．２μｍとした以外は実施例１と同様にして熱転写記録媒体を作製しカラー画像を形成した。
【００５３】
＜比較例３＞実施例１において、熱転写記録層用インキを以下の処方に変更した以外は、実施例１と同様にして熱転写記録媒体を作製しカラー画像を形成した。
【００５４】
0003555621.tif 000010
【００５５】
0003555621.tif 000011
【００５６】
0003555621.tif 000012
【００５７】
＜比較例４＞実施例１において、熱転写記録層用インキを以下の処方に変更した以外は、実施例１と同様にして熱転写記録媒体を作製しカラー画像を形成した。
【００５８】
0003555621.tif 000013
【００５９】
0003555621.tif 000014
【００６０】
0003555621.tif 000015
【００６１】
＜比較例５＞実施例１において、熱転写記録層用インキを以下の処方に変更した以外は、実施例１と同様にして熱転写記録媒体を作製しカラー画像を形成した。
【００６２】
0003555621.tif 000016
【００６３】
0003555621.tif 000017
【００６４】
0003555621.tif 000018
【００６５】
実施例１及び比較例１、２、３、４、５で得られた画像に対して、画像階調性、耐光性及びセキュリティ性の評価を行った。
【００６６】
【表１】
0003555621.tif 000019
＜※イメージ番号０００００３を参照＞
【００６７】
画像階調性………    ○：作製したカラー画像がハイライト部からシャドウ部まで忠実に再現されている
×：ハイライト部からシャドウ部までの再現性が不十分である。
耐光性……………    キセノンフェードメーターによりカラー画像面に８０時間照射を行い、その退色率を測定。
○：退色率５％以内
×：退色率５％以上
定着性……………    カラー画像面を爪で通常の力で擦ったときの画像部の尾引きの程度。
○：変化なし
×：画像部周辺に汚れあり
【００６８】
表に示した通り本発明による感熱記録媒体（実施例１）は、階調再現性において作製したカラー画像がハイライト部からシャドウ部まで忠実に再現され、記録後の画像の耐久性を具備した優れた熱転写記録媒体を得ることができ、本発明の目的が達成された。
【００６９】
＜実施例２＞実施例１において、熱転写記録層用インキ組成物としてシアン、マゼンタ、イエローの３色に、以下のブラックインキを加えて、４色を用いた混色によるカラー画像を作成した。
【００７０】
0003555621.tif 000020
【００７１】
得られた画像は、実施例１同様の性能を有することが確認された。
【００７２】
＜実施例３＞実施例１において、カラー画像をシアン、マゼンタ、イエローの３色を用いた混色により作成し、文字及びバーコードの２値化画像をブラックで作成を行った。得られた画像は、実施例１の性能に加え、文字及びバーコード部分にも耐性の優れた性能を有することが確認された。
【００７３】
＜実施例４＞実施例１で得られた熱転写記録媒体を用い、以下に示す受像シート上に画像形成を行った。
【００７４】
（受像シート構成）２５μｍのポリエステルフィルム上に以下の各処方インキを順次塗布、乾燥して剥離層、受像層が順次積層された受像シートを得た。
【００７５】
0003555621.tif 000021
【００７６】
0003555621.tif 000022
【００７７】
画像形成された受像シートを最終製品用シートと重ね合わせ受像シート裏面よりヒートローラーにて熱転写を行い、ポリエステルフィルムのみを剥がしたところ、表面に保護層が設けられた良好な転写体を得ることができた。
【００７８】
＜実施例５＞実施例１で得られた熱転写記録媒体を用い、以下に示す受像シート上に画像形成を行った。
【００７９】
（受像シート構成）２５μｍのポリエステルフィルム上に以下の剥離層用インキ、ホログラム形成層用インキを順次塗布、乾燥して剥離層、ホログラム形成層を得た後、熱エンボスによりホログラム形成層の表面に凹凸形状によるホログラム形成を行った。
【００８０】
0003555621.tif 000023
【００８１】
0003555621.tif 000024
【００８２】
更に、透明薄膜層としてＺｎＳを蒸着によりホログラム形成層表面に設けたのち、以下の受像層用インキを塗布、乾燥して受像層を積層し、受像シートを得た。
【００８３】
0003555621.tif 000025
【００８４】
画像形成された受像シートを表面に紫外線発光蛍光剤が印刷された最終製品用シートと重ね合わせ受像シート裏面よりヒートローラーにて熱転写を行い、ポリエステルフィルムのみを剥がしたところ、表面に保護層が設けられた良好な転写体を得ることができた。
【００８５】
得られた転写体はセキュリティ機能としてホログラム画像を有しており、セキュリティ性の高いものであった。実施例２〜５の結果も表１中に示しておく。
【００８６】
【発明の効果】
本発明によれば、熱転写記録層中に着色顔料とバインダー樹脂（エポキシ樹脂）と無色又は淡色の微粒子（フィラー）とを含有させ、サーマルヘッドプリンタで熱転写記録層を受像シート上に熱転写し、面積階調による階調再現性の優れた画像を形成することのでき、しかも転写後の画像は保存性、特に耐光性や機械的強度に優れており、これらを同時に達成することのできる画像形成方法を提供することが出来た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関わる熱転写記録媒体の一実施例についての、断面を用いた説明図。Ｙはイエロー、Ｍはマゼンタ、Ｃはシアンの各色を示す。
【図２】本発明に関わる熱転写記録媒体の別の一実施例についての、断面を用いた説明図。Ｙはイエロー、Ｍはマゼンタ、Ｃはシアンの各色を示す。
【符号の説明】
１・・・熱転写記録媒体
２・・・支持体
３・・・熱転写記録層
４・・・バックコート層
【図１】
0003555621.tif 000026
【図２】
0003555621.tif 000027