JPH0234391A - 感熱転写材およびこれを用いた感熱転写記録方法 - 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、優れた熱転写性能を有し、かつ保存安定性の
優れた感熱転写材およびこれを用いた感熱転写記録方法
に関する。

【従来の技術】

近年、情報産業の急速な発展に伴ない、種々の情報処理
システムが開発され、またそれぞれの情報処理システム
に適した記録方法および装置も開発、採用されている。 このような記録方法の一つとして、感熱転写記録方法は
、使用する装置が軽量かつコンパクトで、騒音がなく、
操作性や保守性にも優れており、最近広く使用されてい
る。 しかし、感熱記録方法に用いられる記録紙のうち、通常
の感熱記録紙は、発色剤と顕色剤とを含有する発色型の
加工紙であるため高価であり、また記録の改ざんが可能
で、記録紙が熱や有機溶剤により容易に発色したり、比
較的短時間に記録像が退色するなど記録の保存性が悪い
欠点を有する。 上記した感熱記録方法の長所を維持し、感熱記録紙の使
用に伴なう欠点を補なうものとして、最近特に注目され
ているのが感熱転写記録方法である。 この感熱転写記録方法では、一般に、シート状の支持体
上に、熱溶融性バインダー中に着色剤を分散させてなる
熱転写性インクを塗布してなる感熱転写材が用いられる
。そして、この転写材を、その熱転写性インク層表面が
接触するように、被記録媒体に重畳し、転写材の支持体
側から熱ヘツド等により熱を供給して溶融したインク層
を、被記録媒体に転写することにより、熱供給パターン
に応じた転写インク像を被記録媒体に形成している。こ
の方法によれば、感熱記録方法の上記した利点を維持し
且つ普通紙を被記録媒体として使用可能であり、上記し
た感熱記録紙の使用に伴なう欠点も除くことができる。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、従来の感熱転写記録にも欠点がないわけ
ではない、それは転写記録速度が低いことで、その改良
のため、融点の低い熱溶融性バインダーを使用すること
も考えられるが、この場合には熱転写性インク層が比較
的低温においても粘着性をおび、保存性の低下ならびに
被記録媒体の非印字部での汚損等の不都合を生じる。こ
れは、従来の熱溶融性バインダーに主として用いられて
いる無定形ポリマーにおいては、転写記録感度を決める
軟化温度と保存安定性を決めるガラス転移点とには一定
の関係があり、相互に独立に制御することはできないこ
とに基ずく、また、結晶性ポリマーにおいても、無定形
部分が存在するため、上記の制限は逃れることは困難で
あった。 また、保存性の低下を招かないで熱転写速度な向上する
ために熱供給量を大きくすると、熱溶融ヘッドの劣化や
支持体の溶融により融着が発生しやすくなり、スティッ
キングの原因となる。 本発明の主要な目的は、上述した従来の欠点を除き、諸
々の熱転写性能を維持しつつ、転写記録速度、転写記録
感度を向上することができ、しかも高い保存安定性をも
つ感熱転写材及びそれを用いた感熱転写記録方法を提供
することにある。 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、支持体上に熱転写性インク層を形成して成る
感熱転写材において、その熱転写性インク層が液晶相を
有する熱溶融性バインダーを含むことを特徴とする感熱
転写材、およびこの感熱転写材を、その熱転写性インク
層がガラス転移点または融点以上、液晶層−等方相転移
点以下となるように、加熱して、それに接触させた被記
録媒体上に、加熱パターンに応じた熱転写インクの像を
形成することを特徴とする感熱転写記録方法である。こ
れにより、保存安定性と記録感度の向上を可能とする。 上述のガラス転移点または融点とは該液晶物質が温度の
低い方からガラス状態−結晶状態一液晶状態−等方状態
という相変化を示すときに、結晶状態から液晶状態に変
わる温度を融点といい、ガラス状態−液晶状態−等方状
態の相変化を示すものにおいて、ガラス状態から液晶状
態に移る温度をガラス転移温度という。 上記液晶相を有する熱溶融性バインダーとしては具体的
には、サーモトロピック高分子液晶が用いられる。 サーモトロピック高分子液晶は、その化学構造を制御す
ることにより、ガラス転移点を制御することが可能であ
る。このときガラス転移点として好ましくは一３０℃〜
１３０℃、より好ましくは２０℃〜１００℃である。サ
ーモトロピック高分子液晶は、そのガラス転移点以下で
は構造が完全に固定され非常に良好な保存安定定を与え
る。また、ガラス転移点以上となっても、液晶状態では
圧力等を加えない限り、流動性は低いため、良好な保存
安定性を与える。 なお、ガラス転移点２０℃以下では、放置した場合等に
は保存安定性に効果が少なく、１００’Ｃ以上では感熱
転写を行う場合にインク層を１５０℃以上に加熱する必
要があるので、支持体の耐熱性や発熱体ヘッドの耐久性
の観点から好ましくない。 以上のようなサーモトロピック高分子液晶を材料とする
熱溶融性バインダーを用いると、感熱転写材の保存安定
性が向上する。しかも次に説明するようにその転写記録
感度も向上させることができる。 感熱転写を行う場合、転写部の熱転写性インク層は、支
持体および被転写部の熱転写性インク層と、スムーズな
分離が行われなければならない。 一般に転写温度を高めていけば転写性は良くなるが、あ
まり温度が高くなりすぎると、高速に転写することがで
きなくなる。そこで、液晶層を有する熱溶融性バインダ
ーを用いた本発明の感熱転写材においては、ガラス転移
点以上の加熱であって、液晶−等吉相転移点以下の加熱
により、転写部における熱転写性インク層の粘度を急激
に低下させることが可能であり、しかもプラテン等によ
り被記録媒体を圧着するために、液晶相での粘度が充分
低下し、転写部の分離がスムーズに行われ良好な転写記
録感度を呈する上に、高速転写も満足するようになる。 特にサーモトロピック高分子液晶のメソーゲンが、支持
体に対して垂直配向制御がなされている場合には、液晶
相の主軸方向の粘度（η／）が主軸に垂直方向の粘度（
η工）に比較して小さく、液晶相をとる温度範囲内にお
いても良好な転写特性を与える。このことによって、少
ない熱エネルギーにて特に優れた転写感度が得られ、ま
たさらにより高速化や省エネルギー化が可能となる。 このようなサーモトロピック高分子液晶の配向制御には
、それを含む層の形成時に電場や磁場、シェアリング等
の物理的な力を加えてなすことも可能であるが、生産性
の点で界面による配向制御、即ち、サーモトロピック高
分子液晶を含む熱溶融性バインダーの相を特定の界面に
設ける方法を利用することが望ましい。 界面による配向制御法として、代表的には、ＳｉＯ□等
の無機化合物を斜め蒸着した膜や有機高分子化合物膜、
界面活性剤等の表面（界面）を利用して配向をなす方法
が利用できる。このような界面にラビング等の処理を行
う方法や、他の界面配向法と組み合わせた方法も利用で
きる。 このような方法の中で、表面張力の低い界面を利用する
ことにより、液晶を配向させるだけでなく、転写部の熱
転写性インク層と支持体とのスムーズな分離を達成する
ことができる。このとき界面の臨界表面張力は１〜３０
　ｄｙｎ／ａｍ　　が望ましい。１　ｄｙｎ／ｃｍ　　
以下では、熱転写性インク層と界面の接着が悪いため、
通常の使用で容易に熱転写性インク層が分離してしまう
、また、３０　ｄｙｎ／ｃｍ以上では上記の配向および
分離への効果が少なく有効でない、更に望ましい界面の
臨界張力としては、５〜２８　ｄｙｎ／ａｍである。 次に、必要に応じ図面を参照しつつ、本発明を更に詳細
に説明する。 第１図は本発明の感熱転写材のうち、最も基本的な態様
における、厚さ方向模式断面図である。 この感熱転写材１は、シート（フィルムをも包含する趣
旨で用いる）状の支持体２上に液晶相を有する熱溶融性
バインダー４から実質的になる熱転写インク層３が形成
されたものである。これを用いた記録は、典型的には第
３図に示すようになされる。即ち、感熱転写材１の熱転
写性インク層３に被記録媒体６を対向させ、被記録媒体
６の裏面にプラテン７を置いて、熱ヘツド８によって熱
パルスを与えて熱転写性インク層３を所望の印字パター
ンあるいは転写パターンに応じて局部的に加熱して、記
録をなす。 液晶相を有する熱溶融性バインダー４の材料として適し
たサーモトロピック高分子液晶の液晶相としては、ネマ
チック相、コレスチック相、スメチック相、カイラルス
メチック相、ディスコティック相がある。サーモトロピ
ック高分子液晶の化学構造としては、主鎖型、側鎖型、
主鎖−側鎖等があり、ガラス転移点、液晶相−等方相転
移点等から適当な構造のものを選択すればよい、なお、
分子量制御や共重合によってもガラス転移点、液晶相−
等吉相転移点を変えることが可能であり、粘弾性等の物
理的特性を考慮しつつ、化学構造の選定、分子量制御、
共重合を組み合わせて、使用するサーモトロピック高分
子液晶の特性を制御すればよい。 本発明で利用できるサーモトロピック高分子液晶として
は、側鎖型高分子液晶に関しては、アクリレート、ポリ
メタクリレート、ポリクロロアクリレート等を主体とす
るものが、主鎖型高分子液晶に関してはポリエステル系
、ポリエーテル系、ポリアゾメタン系等がある。 より具体的には次の通りである。 ［η＝１−／１２１ ｍ＝工の乙さ ｇ曵Ｎ　＝１．。 しｎ＝＋−、、ｓ、７ ｎ＝３のとさ ｇ≦ＳｎＮ凪ＴＳＯ ｍ＝ｌ Ｒ＝Ｃ，ｈのＹ−へ Ｒ＝　ＣｙｎＨ２１Ｈ−１ｏ− ｎ＝６、　ｍ＝４　　　のゝ乙さ ｇ檎ＳｍＣ≦８隼１．。 ・、Ｃ＝Ｏ Ｉ ｍ　”　　１　１　＊　　Ｒｒ　　Ｒ＊雪ＯＣＨｓの℃
勉 ｎ＝２．ｍ＝３．Ｒ＝ＯＣ−のとき ■ Ｒ＝（ＣＨ，ＣＨ，０）−ＣＨ２ＣＨ２−。 ｍ＝９のとき 支持体２としては、従来より公知のフィルムや紙をその
まま使用することができ、例えばポリエステル、ポリカ
ーボネート、トリアセチルセルロース、ナイロン、ポリ
イミド等の比較的耐熱性の良いプラスチックのフィルム
、セロハンあるいは硫酸紙などが好適に使用できる。支
持体の厚さは、熱転写に際しての熱源として熱ヘツドを
使用する場合には２〜１５ミクロン程度であることが望
ましいが、例えばレーザー光等の熱転写性インク層を選
択的に加熱できる熱源を使用する場合には、特別な制限
はない、また熱ヘツドを使用する場合には、熱ヘツドと
接触する支持体の表面にシリコン樹脂、フッ素樹脂、ポ
リイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミ
ン樹脂、ニトロセルロース等からなる耐熱性保護層を設
けることにより、支持体の耐熱性を向上すること、ある
いは従来使用不可能であった支持体材料を用いることが
できる。 熱転写インク層には、必要に応じて他の熱溶融性バイン
ダーと、濃度を増すあるいはその色調を調整するために
着色剤を含めることもできる０着色剤としては、印刷、
記録の分野で広く用いられている各種の染料、顔料ある
いはカーボンブラック等を使用できる。 熱転写性インク層中の着色剤の含有量は２〜５０％より
、好ましくは８〜３０％である。２％より少ないと濃度
が低く、５０％を超えると熱転写性インク層の溶融粘度
が高すぎて転写性が悪くなる。 本発明による感熱転写材は、熱溶融性バインダーを溶剤
に溶解し、必要に応じて用いる着色剤その他の充填剤等
の成分を混練して得たインクを、支持体上に塗布乾燥し
て得るか、熱溶解性バインダー、必要に応じて用いる着
色材その他の充填剤等の成分を融解、混練して得た熱融
解性インクを、支持体上に塗布し、冷却固化して厚さ１
〜３０μ好ましくは２〜２０％の熱転写性インク層を形
成することにより得られる。 第２図は本発明の感熱転写材の別の態様を示す模式断面
図である。この感熱転写材１は上記と同様な支持体２及
び熱転写インク層３の間に、低臨界表面張力層５が存在
する。低臨界表面張力層５は支持体上に塗布、ラミネー
ト等により接着して設けることができるが、支持体２自
体を表面が低い張力となる化合物で形成すれば、その表
面が低臨界表面張力層５となる。低臨界表面張力層５ま
たはその層５と一体となった支持体２として用いるのに
適した材料としては、具体的には、レシチン、ステアリ
ン酸、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド
、オクタデシルアミンハイドロフロライド、−塩基性カ
ルボン酸クロム錯体、有機シラン、ヘキサメチルジシロ
キサン−プラズマ重合膜、パーフルオロジメチルシクロ
ヘキサン、プラズマ重合膜、テトラフルオロエチレン−
プラズマ重合膜、ポリテトラフルオロエチレン−スパッ
タリング膜、ポリへキサフルオロプロピレン、ポリ（フ
ッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン）共重合体、
ポリ（フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン）共重
合体、ポリフッ化ビニル等が挙げられる。 上記に代表される低臨界表面張力層上または臨界表面張
力の低い表面をもつ支持体上に、液晶相を有する熱転写
性インク層を塗布またはラミネートした後、等吉相から
冷却して液晶相に保持することによって、垂直配向がな
される。 〔実施例〕 以下、本発明を実施例によって、具体的に説明する。な
お、量比な表す「部」は重量基準とする。 実施例１ カーボンブラック　　　　　　　　　　　１５部アクリ
ル樹脂（７ｇ３７℃）　　　　　　　　２０部分子子液
晶化合物（Ｉ）　　　　　　　　　５５部カルナバワッ
クス　　　　　　　　　　　１０部ジクロロエタン　　
　　　　　　　　　４００部高分子液晶化合物（Ｉ） ＣＨｓ　　　　　　　　　　　　　　　　Ｍｎ＝１０，
０００→ＣＣＨ＊　＋Ｔ　ｇ　＝　４７℃ 上記各成分を容器に入れ、６０℃に加熱し、サンドミル
で均一に分散した。こうして調製された塗液を室温まで
冷却した。その後、背面に耐熱コートをし、表面にシラ
ンカップリング材を６μの厚さに塗布し焼成したポリエ
ステルフィルム上にワイヤーバを用いて上記塗液を塗布
し、厚さ５ＪＩＩｍの熱転写性インク層を有する感熱転
写材を得た。この感熱転写材の熱転写性インク層を記録
紙に対向させ、熱ヘツドにより印字単位面積当たり２５
　ｍＪ／　ｍｍ２のエネルギーを与えつつ、ヘッドにヘ
ッド長さ６ｍｍに対し、８００ｇの荷重をかけ、印字し
たところ、良好な印字ができた。 この感熱転写材を８１幅にカットし、８０ｇのおもりを
下げ張力をかけつつコアに巻き取り、熱転写性インク層
と裏面が接触するようにし、６０℃で９時間放置したが
、冷却後巻きほぐしたときに背面側へのインクの移行は
なかった。 実施例２ カーボンブラック アクリル樹脂（Ｔｇ３７℃） 高分子液晶化合物（ＩＩ） カルナバワックス ジクロロエタン １５部 １０部 ６５部 １０部 ５００部 高分子液晶化合物（ＴＩ　） Ｍ　ｎ　＝２００００ Ｔｇ＝５０℃ 一←ＣＨ２−Ｃ＋ 上記各成分を容器に入れ、６０℃に加熱し、サンドミル
で均一に分散した。こうして調製された塗液を室温まで
冷却した。その後、背面に耐熱コーをし、表面にシラン
カップリング材を６−の厚さに塗布し焼成したポリエス
テルフィルム上にワイヤーパを用いて上記塗液を塗布し
、厚さ５ｕの熱転写性インク層を有する感熱転写材を得
た。 これを７０℃で１３時間保持して、配向処理を行ったと
ころ、クロスニコルの偏光顕微鏡で黒が観察され、垂直
配向が確認された。実施例１と同様に印字し、保存テス
トを行ったが、良好な印字が得られ、熱転写性インク層
に対向する支持体へのインクの移行はなかった。 比較例 実施例１および２において、高分子液晶化合物の代わり
にそれぞれのガラス転移点に相当するガラス転移点をも
つアクリル樹脂を用いて感熱転写材を作製した。各々に
関して、実施例と同様にして印字および保存性のテスト
を行ったところ、印字が細くなり、かすれたようになり
、保存性のテストでは熱溶融性インク層に対向する支持
体へのインクの移行が見られた。 ［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、液晶相を有する熱溶融性バ
インダーからなる熱転写性インク層を形成してなる感熱
転写材を用いて記録することにより、転写記録感度を向
上でき、高速で印字が可能となると共に、保存安定性、
特に高温での保存安定性を向上させることが可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の感熱転写材の一実施例の厚さ方向模式
断面図、第２図は本発明の別の感熱転写材の一実施例の
厚さ方向模式断面図、第３図は本発明の感熱転写材を用
いた感熱転写記録方法の実施例を示す模式断面図である
。 １：感熱転写材　　　　２：支持体 ３：熱転写性インク層 ４：熱溶融性バインダー ５：低臨界表面張力層　６：被記録媒体７：プラテン　
　　　　８：熱ヘッド 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）支持体上に熱転写性インク層を形成して成る感熱転
   写材において、該熱転写性インク層が液晶相を有する熱
   溶融性バインダーを含むことを特徴とする感熱転写材。 ２）前記液晶相を有する熱溶融性バインダーがサーモト
   ロピック高分子液晶を含み、そのメソーゲン基が支持体
   に対して垂直配向している請求項１記載の感熱転写材。 ３）前記液晶相がネマチック相である請求項１記載の感
   熱転写材。 ４）請求項１記載の感熱転写材の支持体と、熱転写性イ
   ンク層との間に低臨界表面張力層を有する感熱転写材。 ５）前記低臨界表面張力層の臨界表面張力が１〜３０ｄ
   ｙｎ／ｃｍである請求項４記載の感熱転写材。 ６）請求項１記載の感熱転写材を、その熱転写性インク
   層がガラス転移点または融点以上、液晶層−等方相転移
   点以下となるように、加熱して、それに接触させた被記
   録媒体上に、加熱パターンに応じた熱転写インクの像を
   形成することを特徴とする感熱転写記録方法。