(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二軸配向ポリエステルフイルムを基材層とし、該基材層の片面に熱転写インキ層が設けられた熱転写用リボンにおいて、該二軸配向ポリエステルフイルムの幅方向の温度寸法変化曲線の勾配が１６０〜２００℃の間で正から負に変化する点Ａが存在し、かつ、該点Ａにおけるフイルムの原長に対する寸法変化率が０．５〜２．５％の範囲にあり、さらに、曲線の勾配が２００〜２３０℃の間で負から正に変化する点Ｂが存在し、かつ、該点Ｂにおけるフイルムの原長に対する寸法変化率が−０．５〜−２％の範囲にあることを特徴とする熱転写用リボン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱転写プリンター用転写材に用いられる印字性能に優れた熱転写用リボンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱転写プリンター用転写材のベースには、高結晶性、高融点、耐熱性、強度、弾性率、耐薬品性等の優れた性質を持つことから二軸配向ポリエステルフイルムが利用されている。この転写材には、熱転写方式ではベースフイルムは出来るだけ薄いものが要求されることから、高強度である上に、熱による変形も極力小さいことが要求されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、印字速度の高速化が要求されるようになるにつれて、印字時のサーマルヘッドによる印加エネルギーが高くなり、その結果熱転写プリンターリボンの受ける熱量が多くなってきている。このため、リボンの基材に使用されているフイルムの変形が大きくなり、印字の際に印字が不鮮明になったり、リボンに皺が発生し、ひどい場合は印字不能になる等のトラブルを生じることがあり、この点について改善が必要であった。
【０００４】
本発明の課題は、かかる問題点を解決できる、印字性に優れた熱転写用リボンを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の熱転写用リボンは、二軸配向ポリエステルフイルムを基材層とし、該基材層の片面に熱転写インキ層が設けられた熱転写用リボンにおいて、該二軸配向ポリエステルフイルムの幅方向の温度寸法変化曲線の勾配が１６０〜２００℃の間で正から負に変化する点Ａが存在し、かつ、該点Ａにおけるフイルムの原長に対する寸法変化率が０．５〜２．５％の範囲にあり、さらに、曲線の勾配が２００〜２３０℃の間で負から正に変化する点Ｂが存在し、かつ、該点Ｂにおけるフイルムの原長に対する寸法変化率が−０．５〜−２％の範囲にあることを特徴とするものからなる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明において、ポリエステルとは、ジカルボン酸成分とジオール成分とから縮合法によって得られるエステル基を含む縮重合体である。ジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸などを例示することができ、ジオール成分としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ｐ−キシレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、平均分子量１５０〜２００００のポリアルキレングリコールなどを用いることができる。
【０００７】
また、本発明に用いられるポリエステルには、コロイダルシリカ、凝集シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、カオリン、フッ素樹脂粒子、シリコーン粒子などの無機または有機滑剤を添加してもよく、また滑剤は２種以上添加してもよい。主として添加する粒子の平均粒径は０．１〜５μｍが好ましく、更には０．３〜３μｍが好ましい。平均粒径の異なるものを添加してもよい。添加する無機または有機滑剤の粒径が０．１μｍ以上であると、十分な滑り性が得られるため、リボンを巻き取ることが容易となる。また、５μｍより大きいと、フイルムの延伸工程で破れが発生し易くなり生産性が低下する。
【０００８】
また、本発明に用いられるポリエステルには、必要に応じて安定剤、着色剤、酸化防止剤、その他の添加剤等を含有していてもよい。
【０００９】
本発明において、フイルムの幅方向の温度寸法変化曲線（以下「ＴＭＡ曲線」ともいう）とは、フイルムの幅方向の両端を把持し、ある特定の一定荷重を加えながら、一定の昇温速度でフイルムを加熱し、その温度を横軸に、フイルムの原長に対する寸法変化率を縦軸にとり描かせた曲線をいう。
【００１０】
本発明に用いる二軸配向ポリエステルフイルムは、そのフイルムの幅方向の寸法変化曲線を測定したときに、その曲線の勾配が正から負に変化する点Ａ（以下「極大点」という）を有し、該極大点Ａにおける温度（以下単に「極大点の温度」ともいう）が１６０℃〜２００℃であり、該極大点Ａにおけるフイルムの原長に対する寸法変化率（以下単に「極大点の寸法変化率」ともいう）が０．５〜２．５％である。それに加えて、フイルムの幅方向の寸法変化曲線を測定したときに、その曲線の勾配が負から正に変化する点Ｂ（以下「極小点」という）を有し、該極小点Ｂにおける温度（以下点に「極小点の温度」ともいう）が２００℃〜２３０℃であり、該極小点Ｂにおけるフイルムの原長に対する寸法変化率（以下単に「極小点の寸法変化率」ともいう）が−０．５〜−２％である。
【００１１】
極大点Ａの温度が１６０℃〜２００℃より低いかあるいは高いか、または１６０℃〜２００℃でも極大点Ａにおける寸法変化率が０．５％より低いと、印字時のフイルムの収縮が大きくなりフイルムに皺が発生するので、印字ができなくなる。また、極大点Ａの寸法変化率が２．５％よりも大きいと、ベースフイルムに背面処理層やインク層を塗布する際にかかる熱によるフイルムの伸びが大きくなるので、塗工時にフイルムがたるみ、塗布すじや塗布むらを発生しやすい。また、極小点Ｂの温度が２００℃〜２３０℃より低いかあるいは高いか、または２００℃〜２３０℃でも極小点Ｂの寸法変化率が−２％より低いと、印字時のフイルムの収縮が大きくなりフイルムに皺が発生するので、印字ができなくなる。また、極小点Ｂの寸法変化率が−０．５％よりも大きいと、ベースフイルムに背面処理層やインク層を塗布する際にかかる熱によるフイルムの伸びが大きくなるので、塗工時にフイルムがたるみ、塗布すじや塗布むらを発生しやすい。
【００１２】
本発明に用いる二軸配向ポリエステルフイルムの厚さは１〜１０μｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは、１．５〜７μｍであり、かつ、縦方向のＦ−５値は９８ＭＰａ以上が好ましい。厚さが１０μｍを越えると、熱伝達に時間がかかり、高速印字に好適ではない。逆に、厚さが１μｍ未満であると、強度が低く加工適性に劣り好ましくない。Ｆ−５値が９８ＭＰａ未満であると、リボンの走行時にリボンが伸びて印字が不鮮明になったり、皺が発生しやすくなる。
【００１３】
フイルムの平均表面粗さは、好ましくは０．０３〜０．３μｍ、より好ましくは０．０５〜０．２μｍである。平均表面粗さが０．０３μｍより小さいと、十分な滑り性が得られず、巻き取ることが困難となる。また、平均表面粗さが０．３μｍより大きいと、熱転写プリンターで印字する際、熱伝導が悪化し印字が不鮮明となる。
【００１４】
次に、本発明に用いる二軸配向ポリエステルフイルムの製造方法について述べる。ただし、本発明は以下に述べる製造方法に限定されるものではない。
まず、ポリエステルを溶融し、スリット状の吐出口を有するダイによりフイルム状に成形する。このフイルムを、表面温度２０℃〜７０℃のキャスティングドラムに巻き付けて冷却固化し未延伸フイルムとする。その未延伸フイルムを８０℃〜１３０℃に加熱し、ロール間の周速差により合計倍率が４〜７倍になるように１段階もしくは多段階で長手方向に延伸した後、９０℃〜１２０℃で３〜６倍に幅方向に延伸する。次いで、２１０℃から２４０℃にて１〜２０秒間熱処理を行った後、熱処理温度より０℃〜１５０℃低い温度で幅方向に０〜１０％収縮させながら再熱処理を行い二軸配向ポリエステルフイルムを得る。
【００１５】
本発明において、熱転写インク層は、特に限定されるものではなく、バインダー成分、着色成分などを主成分とし、必要に応じて柔軟剤、可塑剤、分散剤などを適量添加して構成される。上記主成分の具体例としては、バインダー成分として、カルナバワックス、パラフィンワックスなどのワックス類や低融点の各種高分子物質が用いられ、着色剤としては、カーボンブラック主体とし、その他各種の染料、あるいは有機、無機の顔料が用いられる。また、熱転写インク層は昇華性の染料を含んでいてもよい。
【００１６】
熱転写インキ層を基材層の片面に設ける方法としては、例えばホットメルト塗工、溶剤を添加した状態でグラビア、リバース、スリットダイ方式などの溶液塗工方法などを用いることができる。なお、サーマルヘッド部のスティッキングを防ぐために、熱転写インキ層を設けていない側に、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、シリコーンオイル、鉱物オイル等の融着防止層を設けるのがよい。更に、融着防止層を設けるのは、未延伸または縦延伸後に行うほうが望ましい。このようにすることにより、転写リボンに加工する際の熱履歴を減らすことができ、該二軸配向ポリエステルフイルムの温度寸法変化特性を本発明の範囲に保つことが容易になる。
【００１７】
本発明で規定する特性値の測定方法と評価方法を以下に述べる。
（１）温度寸法変化曲線
ＰＥＲＫＩＮ  ＥＬＭＥＲ社製のＴＭＡ（サーマルメカニカルアナライザー）を用いて測定した。ただし、昇温速度は１０℃／分、測定サンプル長さは１４ｍｍ、幅は５ｍｍ、張力は５０ｍＮとした。
【００１８】
（２）Ｆ−５値
ＡＳＴＭ−Ｄ−８８２による引っ張り試験機“テンシロン”に試幅１０ｍｍ、試長１００ｍｍとなるようにセットし、引っ張り速度２００ｍｍ／分、温度２０℃、湿度６５％ＲＨの条件でフイルムの５％伸長の対応する強度を測定した。
【００１９】
（３）印字性
ブラザー工業（株）製のＦＡＸ機ＦＡＸ−１３５０Ｍで黒ベタを印字して、次の基準により、印字性を評価した。
○  ：鮮明に印字（リボンに皺は入らない）
△  ：印字は鮮明であるが、リボンに皺が入る
×  ：リボンに皺が入った上、印字が乱れる
××：ホットメルト塗工時にフイルムに皺が入り、転写インクが均一に塗布できない
各サンプルを同条件で５回テストし、上記基準ですべてが○のときを合格とした。
【００２０】
（４）平均表面粗さ
ＪＩＳ−Ｂ０６０１に基づき、（株）小坂研究所製の触針式表面粗さ計３Ｅ−３Ｆで、測定長２．５ｍｍ、カットオフ値０．２５ｍｍの条件で平均表面粗さＲａを測定した。
【００２１】
（５）固有粘度
ｏ−クロロフェノール溶媒を用い、２５℃で測定した。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明を実施例、比較例を用いて説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
実施例１
平均粒径が１μｍの二酸化ケイ素を０．３重量％含有し、固有粘度が０．６１のポリエチレンテレフタレートを、押出機とＴダイでシート状に溶融押出し、水冷ドラムに密着させて冷却固化し、非晶質シートを得た。この未延伸フイルムを１２５℃にて長手方向に６．１倍にロール延伸法により延伸し、さらにステンターに導き１１０℃にて３．７倍幅方向に延伸した。次いでそのまま熱処理ゾーンへ導き、２２５℃で３秒間緊張熱固定し、さらに２００℃で幅方向に２％弛緩を行い、そのまま１８０℃の中間冷却室へ導きここで中間冷却を行った後、幅方向に原長の２％分の弛緩を与え、そのまま徐冷させて巻き取ることにより、厚さが４．５μｍの二軸配向ポリエステルフイルムを得た。
【００２３】
得られた二軸配向ポリエステルフイルムいついて、縦方向のＦ−５値および横方向の温度寸法変化曲線を測定し、極大点Ａの温度および寸法変化率、極小点Ｂの温度および寸法変化率を求めた。図１は、この実施例１の二軸配向ポリエステルフイルムの幅方向の温度寸法変化率であり、点Ａは曲線の勾配が正から負へ変化する点（極大点）であり、点Ｃは極大点における温度を示し、点Ｅは極大点におけるフイルムの原長に対する寸法変化率を示す。また、点Ｂは曲線の勾配が負から正へ変化する点（極小点）であり、点Ｄは極小点における温度を示し、点Ｆは極小点におけるフイルムの原長に対する寸法変化率を示す。
【００２４】
次に、このフイルムの片面に耐熱・易滑層として下記組成の塗剤を乾燥後の塗膜厚みが０．１μｍになるようにグラビアコーターで塗工した。
（塗剤の組成）
アクリル酸エステル  ：１４．０重量％
アミノ変性シリコーン：  ５．９重量％
イソシアネート      ：  ０．１重量％
水                  ：８０．０重量％
【００２５】
続いて下記組成の転写インクを、塗膜厚みが３．５μｍになるようにホットメルトコーターで耐熱・易滑層とは反対面に塗工し、熱転写リボンを作製した。
（転写インクの組成）
カルナバワックス            ：６０．６重量％
マイクロクリスタリンワックス：１８．２重量％
酢酸ビニル・エチレン共重合体：  ０．１重量％
カーボンブラック            ：２１．１重量％
作製した熱転写用リボンについて印字性を評価した。評価結果を表１に示す。
【００２６】
実施例２
固有粘度が０．６１で、平均粒径が１μｍの二酸化ケイ素を０．３重量％含有したポリエチレンテレフタレートを押出機とＴダイでシート状に溶融押出し、水冷ドラムに密着させて冷却固化し、非晶質シートを得た。この未延伸フイルムを１２５℃にて長手方向に４．６５倍にロール延伸法により延伸し、さらにステンターに導き１１０℃にて４倍幅方向に延伸した。次いでそのまま熱処理ゾーンへ導き、１１５℃で幅方向に０．３９％弛緩しながら熱処理を行った。続いて、１１０℃で長手方向に１．０２５倍再縦延伸を行い、ステンターに導き２２０℃で１．５秒間緊張熱固定し、６％幅方向に弛緩を施し、そのまま徐冷させて巻き取ることにより、厚さが４．５μｍの二軸配向ポリエステルフイルムを得た。
次に、得られた二軸配向ポリエステルフイルムに実施例１と同様に耐熱・易滑層、転写インク層を塗工し熱転写リボンを作製した。
作製した熱転写用リボンについて印字性を評価した。評価結果を表１に示す。
【００２７】
比較例１
実施例１と同じ方法で得られた非晶質シートを１２５℃で６．１倍縦延伸した後、１１０℃で３．７倍幅方向に延伸し、２２５℃で１．５秒間緊張熱固定し、２２５℃で２％、続いて２１０℃で２％弛緩した他は実施例１と同じ方法で熱転写リボンを作製し評価した。評価結果を表１に示す。
【００２８】
比較例２
実施例１と同じ方法で非晶質シートを得、縦延伸と横延伸を行った後、２３０℃で２秒間緊張熱固定し、２２０℃で２．９％、続いて２００℃で２．９％弛緩し、さらにこのあと実施例１と同じ方法で熱転写リボンを作製し評価した。評価結果を表１に示す。
【００２９】
比較例３
実施例１と同じ方法で非晶質シートを得、縦延伸と横延伸を行った後、２３０℃で３秒間緊張熱固定し、２２０℃で２．５％、続いて２００℃で１．５％弛緩し、さらにこのあと実施例１と同じ方法で熱転写リボンを作製し評価した。評価結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
0003750828.tif 000002
【００３１】
【発明の効果】
本発明の熱転写用リボンによれば、印字の際に皺が発生することがなく、鮮明な印字を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で得られた二軸配向ポリエステルフイルムの幅方向の温度寸法変化曲線である。
【符号の説明】
Ａ  勾配が正から負に変化する点（極大点）
Ｂ  勾配が負から正に変化する点（極小点）
【図１】
0003750828.tif 000003