JPS6235884A - 感熱転写材 - 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】 良互盗Ｉ 本発明は、保存性と熱転写性との調和に優れた過冷却性
熱転写性インク層を有する感熱転写材に関する。

１且且遣 感熱転写記録方法は、普通紙に記録でき、且つ、使用す
る装置がコンパクトで騒音がないと云う特徴を有してお
り、最近、広く使用されている。

この感熱転写記録方法は、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を用い、この感
熱転写材をその熱転写性インク層が記録媒体に接するよ
うに記録媒体に重畳し、感熱転写材の支持体側から熱へ
ラド等の外部発熱部材により該インク層に熱を供給する
か（以下、この熱供給方式を「熱ヘツド方式」という）
、又は導電性の支持体もしくはインク層に電圧を印加し
、ジュール熱により該導電性支持体もしくはインク層自
身を発熱させることによりインク層に熱を供給して（以
下、この熱供給方式を「記録電極方式」という）、溶融
したインクを記録媒体に転写し、記録媒体上に熱供給形
状に応じた転写記録像を形成するものである。

熱供給方式として前者の熱ヘツド方式を用いた場合は、
一般に、感熱転写材の構成が簡単になるという利点があ
り、また後者の記録電極方式を用いた場合は、一般に、
熱効率が高く、且つ高速印字が可能になるという利点が
ある。

しかしながら、熱供給方式として熱ヘツド方式と記録電
極方式のいずれを用いるにせよ、従来の感熱転写記録方
法においては、感熱転写材の保存性と熱転写性を両立さ
せることが難しいという欠点があった。すなわち、保存
性を重視して比較的高融点の熱溶融性バインダーを用い
た場合は、熱転写性インク層の熱溶融性が低下して、そ
の熱転写性が不良となり、一方、熱転写性を重視して低
融点のバインダーを用いた場合は、該インク層が比較的
低温においても粘着性を帯び、その保存性が不良となっ
ていた。

この欠点を改善するために、特定の可塑剤を、樹脂ある
いはワックス中に混入させてなる過冷却性熱溶融性バイ
ンダーを用いて、熱転写性インクを構成することが提案
されている（特開昭５１−１５４４６号公報、特開昭６
０−１１３９２号公報）。

このような過冷却性の熱溶融性バインダー、すなわち、
熱印加工程終了後においても、一定時間は溶融ないし軟
化状態を維持する熱溶融性バインダーは、その融点と凝
固点との差に基づき、これを含有する熱転写性インク層
に、保存性と熱転写性をバランスよく付与できる可能性
がある。

しかしながら、この場合、熱転写性インクに充分な過冷
却性を付与して、その熱転写性を向上させるには、過冷
却性物質たる可塑剤を該インク中に比較的多量に含有さ
せる必要があるため、可塑剤の作用による熱転写性イン
ク層の柔軟化、感熱転写材の保存性低下は、やはり避け
がたい。

発」ＬΩ」Ｌ酌 本発明の主要な目的は、上述した従来の感熱転写記録方
法の欠点を除き、保存性と熱転写性との調和に優れる感
熱転写材を提供することにある。

褒」Ｌム」Ｌ亥 本発明者らは、上述の目的で研究した結果、従来の過冷
却性熱溶融性バインダーにおける問題点は、ＯＴ塑剤を
過冷却性物質として用いて、該バインダーに過冷却性を
付与していたことに起因するとの結論に達した。

本発明者らは、上記の点に鑑み、更に研究を進めた結果
、主たる熱溶融性バインダー成分自体に過冷却性を持た
せることが、上記目的の達成に極めて効果的であること
、ならびに、特定の不飽和ポリエステルが、望ましい熱
溶融特性および過冷却性を有するバインダーとして機能
することを見出した。

本発明の感熱転写材は、このような知見に基づくもので
あり、より詳しくは、炭素数４の不飽和二塩基酸とグリ
コールとからなる不飽和ポリエステルを含有する熱転写
性インクの面を有することを特徴とするものである。

本発明における熱転写性インクは、常温で比較的硬い皮
膜を形成する上記不飽和ポリエステルを含有し、しかも
過冷却性付与のための可塑剤を含有しないため、該可塑
剤の作用により熱転写性インク層が柔軟化することはな
く、その保存性は良好に保たれる。

上記不飽和ポリエステルの結晶質部分は、加熱により一
旦非晶質の状態となった後、分子鎖の再配列過程を経て
再び結晶化、硬化すると推定される。このため、該ポリ
エステルは、加熱終了後においても溶融ないし軟化状態
を比較的長時間維持して、良好な過冷却性を示し、これ
を含有する熱転写性インクに、良好な過冷却性に基づく
熱転写性を付与することができる。

ヮエ、　　　　　−本発明 を更に詳細に説明する。以下の記載において量比を表わ
す「％」および１部」は、特に断らない限り重量基準と
する。

の　　　　　　１ 本発明の感熱転写材は、その最も基本的な形態として、
通常はシート（フィルムを包含する趣旨で用いる）状の
支持体上に、熱転写性インクの層を形成してなる。

上記支持体としては、従来より公知のポリエステル等か
らなる比較的耐熱性の良いプラスチックのフィルムや、
セロハン等の紙をそのまま使用できる。支持体の厚さは
、熱転写の熱源として熱ヘッドを用いる場合は、例えば
２〜１５Ｂｍ程度が好ましい。

このような支持体上にインク層を形成する熱転写性イン
クは、前述の不飽和ポリエステルを必須成分として含有
する熱溶融性バインダーおよび。

必要に応じて添加される着色剤からなる。

上記不飽和ポリエステルは、炭素数が４（Ｃ４）の不飽
和二塩基酸とグリコールとからなるポリエステルとして
構成される。Ｃ４の不飽和二塩基酸としては、フマル酸
あるいはマレイン酸を用いる。これらはいずれか一方の
みを用いてもよく、また過冷却性の調節のために両者を
組合せて用いてもよいが、フマル酸を該二塩基酸の主成
分とする不飽和ポリエステルが、より大なる過冷却性を
与える傾向にある。

また、上記の二塩基酸１００部に対して２０部以下の程
度まで、イタコン醜、フタル酸、イソフタル酸、アジピ
ン酸、トリメリド酸等の多塩基酸を用いて本発明に用い
る不飽和ポリエステルを構成してもよい。

一方、上述の二塩基酸とともに不飽和ポリエステルを構
成するグリコールとしては、例えば、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１．
３−ブチレンゲリコール、ネオペンチルグリコール等が
、単独で又は２以上組み合わせて用いられるが、エチレ
ングリコールを上記グリコールの主成分（例えば８０％
以上）として用いることが好ましい。

上記グリコール１００部に対して１０部以下の程度まで
、グリセリン、ペンタエリトリトール等の多価アルコー
ルを用いて、本発明に用いる不飽和ポリエステルを構成
してもよい。

上述したような不飽和ポリエステルは、成型用不飽和ポ
リエステル樹脂を構成する不飽和ポリエステルとして、
それ自体は公知であり、上記不飽和二塩基酸とグリコー
ルとの重縮合により、常法に従って形成される。

上記により得られる不飽和ポリエステルにおいて、不飽
和二塩基酸１単位とグリコール１単位からなるエステル
単位の重合度は、１０〜２５が好ましい。この重合度が
１０未満では、該ポリエステルが比較的低温で粘着性を
帯びるため、熱転写性インク層の保存性が不充分となり
、一方、重合度が２５を越えると、該ポリエステルの融
点ないし軟化点が高くなり過ぎ、熱転写性インク層の熱
転写性が不充分となる。

上記不飽和ポリエステルに、印字品質向上のために、必
要に応じて他のバインダー構成成分あるいは添加剤を加
えて、末完ＩＪＩに用いる熱溶融性バインダーとする。

このようなバインダー構成成分としては、例えば、カル
ナウバロウ、木ロウ、蜜ロウ等の天然ワックス；ポリエ
チレンワックス、パラフィンワックス等の合成ワックス
；エポキシ樹脂、スチレン樹脂、一般のポリエステル樹
脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂
、エチレン−酢酸ビニル樹脂、エチレン−アクリル樹脂
等の熱可塑性樹脂が用いられる。

また、上記添加剤としては、例えば、半固体ないし固体
油脂、動植物油、鉱油、エステル類等の非揮発性の液体
が用いられる。

熱溶融性バインダーは、該バインダー全体に対して、必
須成分たる前述の不飽和ポリエステルを５％以上、特に
１０〜１００％含有することが好ましい。

熱転写性インクは、上述した熱溶融性バインダー中に、
必要に応じて、着色剤を分散あるいは溶解させてなる。

着色剤としては、カーボンブラック等の印刷あるいは、
他の記録方法に一般的に用いられる染顔料がすべて用い
られ、これらは単独でまたは二種以上混合して用いられ
るが、熱溶融性バインダー１００部に対して、例えば４
〜４０部程度含有されるのが好ましい。

上述したように構成される過冷却性熱転写性インクは、
その融点もしくは軟化点が好ましくは６０〜２００℃程
度、さらに好ましくは７０〜１８０°Ｃ程度に駿足され
る。

また、上記過冷却性熱転写性インクの過冷却性は、前記
した二塩基酸、グリコール等の種類、組成等を変更する
ことにより適宜調節することが可能であり、一旦該融点
ないし軟化点以上に加熱されて溶融ないし軟化した後、
室温で放置された場合に凝固が開始するまでの時間（以
下「過冷却時間」という）として、例えば１０００分程
度までの非常に広い範囲の時間を与えることができる。

他方、その下限は、１秒以下とすることも可能であり、
後述のように、熱印加工程を転写工程と別工程とし、熱
ヘッド等への負担を軽減して転写効率を向上させるため
には、例えば、０．５ミリ秒ないし５秒の過冷却時間が
とれれば充分な場合が多い。

本発明の感熱転写材は１例えば１次のようにして得られ
る。

すなわち、前記した不飽和ポリエステル、他のバインダ
ー成分、必要に応じて添加される添加剤、着色剤を１分
散機を用いて熱溶融混練し、着色剤等を充分に溶解ある
いは分散させ、支持体上に通常の方法を用いてホットメ
ルトコーティングするか、あるいは有機溶剤中に上記し
たような熱転写性インク構成成分を溶解あるいは分散さ
せて支持体上に溶剤コーティングをする。

以上の操作により２〜２０ｇｍ、好ましくは４〜１５ｇ
ｍの厚さの熱転写性インク層を有する感熱転写材が得ら
れる。

本発明の感熱転写材は、着色剤を含有する熱転写性イン
クを用いる場合、通常の感熱転写記録方法にそのまま用
いてもよいが、パターン状の熱印加工程と、記録媒体へ
の転写工程を別工程とじた感熱転写記録方法に用い、熱
ヘッド等に圧力的負担をかけることなく、転写工程にお
いて充分に圧力を印加して、表面平滑性の低い記録媒体
へのインクの熱転写性を一層向上させることもできる。

更に、本発明に用いる熱転写性インクが熱ヘッド等に付
着しにくい性質を利用し、感熱転写材のインク層側から
パターン状の熱を供給して、熱エネルギーの効率的利用
を図り、またパターン状の熱供給量を変化させて、記録
媒体上に中間調の記録像を得ることも可能である。

一方、着色剤を含有しない熱転写性インク層を有する感
熱転写材を用いる場合は１例えば、通常の感熱転写記録
方法により、記録媒体上に着色剤を含まない記録像を形
成し、この記録像を電子写真法に用いるトナー等で現像
すればよい。

本発明の感熱転写材は５以上に述べたような熱ヘツド方
式に対応した構成とする他、前述した記録電極方式に対
応した構成とすることもできる。

この場合には、前記の支持体、もしくはこれに加えて熱
転写性インク層を導電性とするか、又は導電性とした支
持体とインク層との間に、金属薄膜からなる金属性導電
層を設ける（特開昭５８−１２７９０号公報、特開昭５
８−２２０７９５号公報等）。

以上において、支持体上に熱転写性インクの層を形成す
る本発明の実施態様について説明したが、本発明の感熱
転写材は、熱転写性インク自体を、（必要に応じて樹脂
等の芯材を用い）円筒。

円錐台等の回転体形状に成形したインクロール形態とす
ることもできる。

このようなインクロールを用いる場合、例えば、その外
周面を構成する過冷却性熱転写性インクを、熱ヘッド等
によりパターン状に溶融ないし軟化させた後、この熱印
加位置とは異なる転写位置で、記録媒体等に押圧転写す
ることにより、低い記録コストで、インクの転写性が特
に良好な感熱転写記録を行うことが可能となる。

このインクロールを記録電極方式で用いる場合は、該イ
ンクロール自体を導電性とすればよい。

魚」ＬΩ」Ｌ釆 上述したところから明らかなように、本発明によれば、
特定の不飽和ポリエステルを含有する過冷却性熱転写性
インクの層を有する感熱転写材が提供される。

本発明においては、熱溶融性バインダーを構成する上記
不飽和ポリエステル自体により、熱転写性インクに過冷
却性を付与するため、充分な過冷却性を有し、且つ過冷
却性の可塑剤を含有しない熱転写性インクが得られ、こ
のインクを用いることにより、保存性と熱転写性の調和
に優れた感熱転写材が得られる。

本発明の感熱転写材は、プラスチックフィルム等の支持
体を用いずに構成してもよく、更に、その熱転写性イン
ク層に直接かつ効率的に、パターン状の熱を供給しても
よいため、材料面およびエネルギーコスト面から感熱転
写記録のコスト低下を図ることも可能となる。更に１本
発明の感熱転写材を用い、パターン状の熱印加工程とは
別工程とした転写工程において、充分に圧力を印加する
ことにより、低平滑性の記録媒体に対するインク転写性
を一層向上させた感熱転写記録を行うこともできる。

以下、実施例、参考例により１本発明を更に具体的に説
明する。

フマル酸を主成分とするＣ４不飽和二塩基酸とエチレン
グリコールからなるエステル単位の重合度が１５の不飽
和ポリエステル（ニスター、三井東圧化学社製、示差走
査熱量測定法による昇温時の融点１２０℃）を、支持体
たる厚さ３．５ＪＬｍのポリエステルフィルム（ルミラ
ー、東し社製）上にホットメルトコーティングした後、
常温で４８時間放置し、厚さ５ｇｍの熱転写性インク（
過冷却時間１秒）の層を有する感熱転写材を得た。

この感熱転写材のインク層側に、シリコーン樹脂を塗布
してなる離型紙を重畳し、熱転写型電子タイプライタ−
、タイプスター５（キャノン社製）を用いて感熱転写材
の支持体側より熱印加した後、離型紙を剥離した。この
離型紙のインク転写面側を、ホワイトポンド紙（ベック
平滑度計による平滑度１０秒程度）に重畳し、離型紙側
から指で押圧して、熱転写性インクをホワイトポンド紙
に転写した０次に、ホワイトポンド紙上に形成した無色
透明の像を、電子複写機ＰＣ−１２（キャノン社製）用
のトナーで現像して記録像とした。

上記により得られた記録像は、解像性、鮮明性等の印字
品質において目視で良好であり、且つ、かぶりのないも
のであった。

支１遺」 実施例１で用いた不飽和ポリエステル１００部と、赤色
分散染料（セレスレッド３Ｒ、バイエル社製）５部とを
、１６０℃に加熱したロールミルで１０分間分分散会し
て得た赤色の熱転写性インクを、実施例１と同じポリエ
ステルフィルム上にホットメルトコーティングした後、
４８時間常温で放置して、厚さ５ｐＬｍのインク層を有
する感熱転写材を得た。

前述のタイプスター５を用い、感熱転写材のインク層側
からパターン状の熱を印加した後、感熱転写材のインク
面に前述のホワイトポンド紙を重畳し、感熱転写材の支
持体側からＩ　Ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ　２の圧力を印加し
て、熱転写性インクをホワイトポンド紙に転写した。

上記により形成された赤色の記録像は、解像性、鮮明性
等の印字品質において目視で良好であり、また、ホワイ
トポンド紙の地汚れはなかった。

丈ｍ 実施例１で用いた不飽和ポリエステル１００部と、カー
ボンブラック（ＥＣＲ、ライオンアクゾ社製）５０部と
を、１６０℃に加熱したロールミルで１０分間分分散会
して得た。固有抵抗３にΩ・ｃｍの導電性熱転写性イン
クを、直径１０ｍｍφの円筒状に成形して、インクロー
ル型の感熱転写材とした。

上記インクロールの外周面に、直径１０Ｏμｍφの２木
の銅線をｌ　ＯＯＢｍ間隔で配置してなる記録電極を接
触させ、この記録電極にＩＫΩの抵抗を介して２０Ｖの
直流電圧を印加した後、インクロール外周面を前記ホワ
イトポンド紙に接触させ、前記２木の銅線と接触した部
分の粘着性を帯びたインクをホワイトポンド紙上に転写
して、記録像を形成した。

支呈逍」 実施例１で用いた不飽和ポリエステル５０部、スチレン
−アクリル樹脂（共重合比５０　：　５０、重量平均分
子量４０，０００）５０部、および実施例２で用いた赤
色分散染料５部を、１６０℃に加熱したロールミルで１
０分間分分散会して得た熱転写性インクを、実施例３と
同様に成形してインクロールを得た。

このインクロール外周面に、改造したタイプスター５の
熱ヘッドを直接に接触させて熱印加した後、ホワイトポ
ンド紙に該外周面を接触させてインクを転写し、記録像
を形成した。

上記記録像は、解像性、鮮明性等の印字品位において目
視で良好であり、またホワイトポンド紙上に地汚れはな
かった。

支電遣」 実施例１で用いたポリエステルと同じエステル単位から
なり、その重合度が１０である不飽和ポリエステルを用
いて、実施例２と同様の処理を行ったところ、実施例２
とほぼ同様の結果が得られた。

火」１江ｊ 実施例１で用いたポリエステルと同じエステル単位から
なり、その重合度が２５である不飽和ポリエステルを用
いて、実施例２と同様の処理を行ったところ、実施例２
とほぼ同様の結果が得られた。

参」Ｌ例 実施例１で用いたポリエステルと同じエステル単位から
なり、その重合度が３０である不飽和ポリエステルを用
いて、実施例２と同様の処理を行ったが、熱転写性が不
充分であり、良好な記録像の形成はできなかった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、炭素数４の不飽和二塩基酸とグリコールとからなる
   不飽和ポリエステルを含有する熱転写性インクの面を有
   することを特徴とする感熱転写材。 ２、上記不飽和二塩基酸とグリコールからなるエステル
   単位を１０〜２５個有する不飽和ポリエステルを使用す
   る特許請求の範囲第１項に記載の感熱転写材。 ３、前記グリコールがエチレングリコールである特許請
   求の範囲第１項又は第２項に記載の感熱転写材。 ４、熱転写性インクの層を支持体上に形成してなる特許
   請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の感熱
   転写材。 ５、熱転写性インクを回転体形状に成形してなる特許請
   求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の感熱転
   写材。