JPS63102982A - 感熱転写インクフイルム用基材 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプリンタに利用される感熱転写インクフィルム
用基材に関するものであり、詳しくは電子共役系芳香族
ポリマーからなる耐熱性及び熱拡散性に優れた感熱転写
インクフィルム用基材に関するものである。

〔従来の技術〕

科学技術の進歩と共に、データ通信用端末装置やコンピ
ューター、ワードプロセッサー等の出力装置などに多く
のプリンターが使用されるようになった。特にＯＡ機器
のパーソナル化が進むにつれ、低価格でメンテナンスフ
リーな感熱転写方式のプリンターが広く普及している。

このような感熱転写方式のプリンターはインクリボン或
いはインクフィルムにサーマルヘッドと呼ばれる発熱体
を接触させることによってインクを被印字媒体に転写す
るものである。この方式は他のインクリボン式インパク
トプリンターに比較して印字の際の騒音がな（、しかも
高速で印字が可能であるという点で優れている。

Ｆの感熱転写の方式には、顔料を分散したワックスから
なるインク層を加熱してワックスを溶融させて印字する
インク溶融方式と、加熱による顔料の昇華を利用して印
字する昇華方式があり、いずれの場合も感熱転写インク
フィルムは、インク層とこれを支持する基材とから構成
されている。この中で、基材としては、ポリエチレンテ
レフタレート等の高分子薄膜が多く使用されている。

近年、感熱転写方式の応用範囲が拡がるにつれて、印字
の高速化や被印字媒体の多様化といった要求が発生して
きた。このような要求特性に対する解決方法の一つに、
より高温での感熱転写が考えられている。即ち、高温で
の感熱転写ではインクの溶融速度が大きい為に印字の高
速化が期待できる。更に、高融点のインクを使用する場
合には摩擦による熱に対しても堅牢な印字も可能となる
。しかしながら、現状のインクリボンの構成ではベース
フィルムが主にポリエチレンテレフタレートであり、そ
の耐熱性も十分であるとは言えないために、上記の高温
での感熱転写用インクフィルム基材に使用するには無理
があった。また、ポリイミド樹脂等の耐熱性ポリマーを
感熱転写インクフィルム用基材に利用する場合には、加
工性や価格に問題があった。

また、ポリエチレンテレフタレート等のポリマーは一般
に熱伝導度が低く、将来、より高速度の印字が要求され
る場合には、現在のポリマー以上の高熱伝導性の材料が
求められると予想される。しかしながら、可撓性や薄膜
成型性等のポリマーの有する優れた特性を残し且つ伝導
度を増大させる試みは行われていないのが現状である。

一方、高分子の分野においても新しい材料の開発が進み
その結果ポリアセチレン、ポリバラフェニレン等の共役
系ポリマーフィルム、或いはこれに電子供与性や電子吸
引性化合物（ドーパント）を添加（ドーピング）した高
分子半導体がこれまでに開発されている。この中で、特
に電子共役系芳香族ポリマーは空気中での安定性や耐熱
性に優れている為に注目されている。

例えば、本発明者らによる「ジャーナル・オブ・ザ・ケ
ミカルソサエティ、ケミカル・コミュニケーションズ」
誌１９８５年、１６２９頁にはベンゼンの電解酸化重合
によるポリバラフェニレンフィルムが例示されている。

このフィルムは空気中で安定であり、ドーパントの種類
や量により電気伝導度や吸収光等の電気的、光学的性質
が変化する。しかしながら、このような電子共役系芳香
族ポリマーは現在研究開発段階であり、構造や物理的性
質に不明確な点も多く、工業的利用がなされていないの
が現状である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上のように、プリンタに利用される感熱転写インクフ
ィルムに対して、より耐熱性に優れた、しかも熱伝導度
の高いベースフィルムが求められているが、現状ではこ
のような条件を満たすような材料が開発されていないと
いう問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは上記の問題点、即ちプリンターに利用され
る感熱転写インクフィルムに対する種々の要求特性に対
応する為の、より耐熱性に優れたしかも熱伝導度の高い
ベースフィルムが開発されていないという問題点を解決
する為に種々検討の結果、電子共役系芳香族ポリマーか
らなる感熱転写インクフィルム用基材を見出し、本発明
を完成した。つまり本発明は感熱転写方式のプリンター
に利用される耐熱性及び熱拡散性、放熱性に優れた感熱
転写インクフィルム用基材を提供するものである。

本発明に係わる感熱転写インクフィルムには、シリアル
プリンター用のいわゆる感熱転写インクリボン及びライ
ンプリンター用の感熱転写インクフィルム等が含まれる
が、その他にもフィルムの形状にかかわらず、感熱転写
に用いられるすべてのインクフィルムを含むことができ
る。

本発明の感熱転写インクフィルム用基材は電子共役系芳
香族ポリマーを主な成分とすることを特＠向するが、本
発明において電子共役系ポリマーは、有機芳香族ポリマ
ーであり、分子鎖全体又は分子鎖の大部分に渡って電子
の共役が可能な構造を有するものと規定される。このよ
うな電子共役系芳香族ポリマーは、すべて本発明の感熱
転写インクフィルム用基材に用いることができるが、特
に２０℃の温度で０．（ｌ１ｃｍ”／ｓｅｃ以上の熱拡
散率を有する電子共役系芳香族ポリマーフィルムが好ま
しく用いられる。この熱拡散率の値は、通常用いられる
ポリマーフィルム、例えばポリエチレンテレフタレート
等のポリエステルの０．０００９〜０．００１５ｃｍ”
／ｓｅｃや、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート
のＯ，００１ｃｍ”／５ｅｃＯ値に比べてはるかに大き
く、一般のポリマーフィルムの範囲ｏ、ｏｏｏｓ〜０．
００２ｃｍ”／ｓｅｃを太き（上まわっており、金属の
領域に近いものである。

本発明の電子共役系芳香族ポリマーとして、具体的には
ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフラン等の複素五
員環式化合物の重合物及びこれらの誘導体、ポリバラフ
ェニレン、ポリパー７フエニレンビニレン、ポリアニリ
ン等のベンゼン及びベンゼン誘導体の重合物、ポリナフ
タレン、ポリアントラセン、ポリテトラセン、ポリペリ
レン等の多核芳香族化合物の重合物及びこれらの誘導体
等が挙げられるが、これらの中でも特にビロール、チオ
フェン、フラン、ベンゼン又はこれらの誘導体から選ば
れた単量体を重合して得られたもの、即ち、ポリピロー
ル、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリバラフェニレン
、ポリパラフェニレンビニレン及びこれらの誘導体が安
定性や強度の面で優れており、好ましく選ばれる。これ
らのポリマーは均一で表面が平滑な柔軟性に富んだフィ
ルムの形で用意することができる。

上記の電子共役系芳香族ポリマーフィルムの製造方法と
してはモノマーである芳香族化合物又はその誘導体を酸
化剤や酸化触媒、グリニヤール触媒等を用いて薄膜状に
合成する方法や、電解液中に溶解又は分散して電気化学
的に陽極酸化重合する方法、及び非電子共役系ポリマー
フィルムの中間体を作製して、これを６００℃以下の温
度で熱処理して電子共役系ポリマーフィルムとする方法
等が挙げられる。

本発明では種々の有機ポリマーフィルムの感熱転写イン
クフィルム用基材としての特性を検討し、電子共役系芳
香族ポリマーが優れており、特に２０℃の温度で０．０
１ｃｍ”／ｓｅｃ以上の熱拡散率を有する電子共役系ポ
リマーフィルムが優れていることを見い出したのである
が、ここで熱拡散率は光交流法によって測定する。この
光交流法に基づく熱拡散率測定装置としては真空理工■
製、光交流法熱定数測定装置ＰＩＴ−１がある。

このように、本発明の感熱転写インクフィルム用基材を
使用すると、電子共役系芳香族ポリマーが３００℃以上
、６００℃以下の極めて良好な耐熱性を有している為に
従来のポリマーフィルムを使った場合に比べて、より高
温での印字が可能となる。その結果として、例えばワッ
クス溶融方式の場合には、転写時のインクを低粘度化す
ることができ、顔料昇華方式の場合には昇華速度を上げ
ることができるので、印字速度の高速化が可能である。

また、高融点で粘着性のある樹脂インクを使用すること
もできるので、これを造膜して転写することにより、荒
祇の窪みを覆うことが可能となる。更には、高温での熱
転写ではより耐熱性のインクを利用することができるの
で、摩擦による熱に対しても堅牢な印字が可能となる。

また、本発明の感熱転写インクフィルム用基材の主成分
である電子共役系芳香族ポリマーは、２０℃の温度で一
般には０．０１ｃｍ２／ｓｅｃ以上、通常は０．０１５
ｃｍ２／ｓｅｃ以上の熱拡散率を有する為にサーマルヘ
ッドからインク面への熱の伝導性が良くなり、しかも高
い熱拡散性の為に放熱性も良く、より高速度の印字も可
能となる。更に同様の理由で本発明の感熱転写インクフ
ィルム用基材を用いると印字に要するエネルギーが低減
されるという利点もある。

本発明の感熱転写インクフィルム用基材を用いた感熱転
写インクフィルムに使用されるインクｔしては従来公知
のすべての感熱転写インク、及び必要に応じて耐熱性等
の緒特性を付与したインクを使用することもできる。

また、本発明の感熱転写インクフィルム用基材はこれま
でに述べた熱溶融型感熱転写インクフィルムの他にも、
いわゆる昇華型感熱転写インクフィルム、即ち昇華型イ
ンクを用いて転写を行うタイプのインクフィルムにも有
利に使用することができる。

本発明の感熱転写インクフィルム用基材を用いた感熱転
写インクフィルムの構成は、基本的にはインク層とこれ
を支持する本発明の感熱転写インクフィルム用基材を積
層したものとなるが、必要に応じて他の層を加えたり、
表面コート、バックコートした構成とすることもできる
。

特に、耐熱性や熱伝導性、表面平滑性を更に改善する為
に、金属粉末やシリコン等でバックコートする方法は有
効である。

−ｉに電子共役系ポリマーはドーピングによって電気伝
導度を絶縁体から半導体、導体へと制御することができ
るが、本発明の感熱転写インクフィルム用基材に用いる
電子共役系芳香族ポリマーフィルムは、電気伝導度にか
かわらずそのまま使用することができる。また、必要に
応じて電気伝導度を制御して用いることも可能である。

〔実施例〕

以下、実施例で具体的に本発明を説明するが、本発明は
これらの実施例のみに限定されるものではない。

実施例１ 電解槽中に０．２５ｍｏｌ／　Ｉｌのピ″ロール、０．
１ｍｏｌ／　１のｍ−二トロベンゼンスルホン酸ソーダ
を含むアセトニトリル溶液からなる電解液を入れ、電極
対を浸漬して４．Ｏｖで４０分間電解反応を行った。

陽極面上に生成したフィルムの洗浄及び乾燥後の膜厚は
５．ＯＩ！ＩＲであり、元素分析の結果ポリピロールで
あることが確認できた。

このフィルムは均一で平滑な表面を有しており、引張強
度は室温で５０　Ｍ　Ｎ／Ｃｍ”であった。示差熱分析
の結果、得られたフィルムは空気中で３００℃までの安
定性を有しており、また熱定数測定装置、真空理工■製
ＰＩＴ−１による熱拡散率は０．０２６　ｃｍ”／ｓｅ
ｃであった。即ち、このフィルムは耐熱性、熱伝導性に
優れたフィルムであり、この背面に熱転写インクを塗工
した熱転写インクフィルムは耐熱性に優れた高速印字に
対応可・能なものであった。また印字の際にサーマルヘ
ッドと基材が融着するスティッキング現象は生じなかっ
た。

実施例２ 電解槽中に０．２５ｍ７のチオフェン、０．１　ｍｏｌ
／ｌのＬｉＢＦ４を含むベンゾニトリル溶液からなる電
解液を入れ、電極対を浸漬して１５Ｖで２０分間電解反
応を行った。陽極面上に生成したフィルムを電気化学的
に中性化し洗浄及び乾燥したものの膜厚は４．０−であ
り、元素分析の結果、ポリチオフェンであることが判っ
た。

このフィルムは均一で平滑な表面を有しており、引張強
度は室温で８０　Ｍ　Ｎ／Ｃｍ”であった。指差熱分析
の結果、得られたフィルムは空気中で３５０℃までの安
定性を有しており、また熱定数測定装置、真空理工■製
ＰＩＴ−１による熱拡散率は０．０１９ｃｍ”／ｓｅｃ
であった。即ち、このフィルムは耐熱性、熱伝導性に優
れているものであることが判った。このフィルムの背面
に熱転写インクを塗工した熱転写インクフィルムは耐熱
性に優れた高速印字に対応可能なものであった。

実施例３ 電解槽中に０．５ｍｏｌ／＃のベンゼン、Ｏ，１ｍｏｌ
／　１２のＬｉＡｓＦイ０．１ｍｏｌ／　１４のＣｕＣ
１ｔを含む・ニトロベンゼン溶液からなる電解液を入れ
、電極対を浸漬して２０Ｖで４０分間電解反応を行った
。陽極面上に生成したフィルムを電気化学的に中性化し
、洗浄及び乾燥したものの膜厚は４．０−であり、元素
分析、赤外吸収スペクトルの測定の結果、ポリバラフェ
ニレンであることが判った。

このフィルムは均一で平滑な表面を有しており、引張強
度は室温で６０　Ｍ　Ｎ／Ｃｍ”であった。指差熱分析
の結果、得られたフィルムは空気中で５５０′ｃ車での
安定性を有しており、また熱定数測定装置、真空理工ａ
着装ＰＩＴ−１による熱拡散率は０．０２０ｃｍ”／ｓ
ｅｃであった。即ち、このフィルムは耐熱性、熱伝導性
に優れたフィルムであることが判った。このフィルムの
背面に熱転写インクを塗工した熱転写インクフィルムは
耐熱性に優れた高速印字に対応可能なものであった。

実施例４ 反応容Ｂ中にパラキシレンビスジエチルスルホニウムブ
ロマイドの水溶液を入れ、これに５℃でアルカリ溶液を
加えた。その結果、淡黄色の可溶性の高分子溶液が得ら
れた。この溶液を減圧下、３０℃以下でキャストしたと
ころ、淡黄色のフィルムが得られた。このフィルムを２
５０℃で熱処理したところ淡赤色の膜厚５−のフィルム
となった。元素分析、赤外吸収スペクトルの測定の結果
、得られたフィルムはポリパラフェニレンビニレンであ
ることが判った。

このフィルムは均一で平滑な表面を有しており引張強度
は１５０　Ｍ　Ｎ／ａｍ”であった。指差熱分析の結果
、ポリパラフェニレンビニレンフィルムは空気中で３０
０℃までの安定性を有しており、また熱定数測定装置、
真空理工側製ＰＩＴ−１による熱拡散率は０．０２３ｃ
ｍ”／ｓｅｃであった。即ち、このフィルムは耐熱性、
熱伝導性に優れたフィルムであるといえる。このフィル
ムの背面に熱転写インクを塗工した熱転写インクフィル
ムは耐熱性に優れた高速印字に対応可能なものであった
。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明を実施することによりプリンター
に利用される耐熱性に優れた、高速印字に対応可能な感
熱転写インクフィルム用基材を提供することができ、そ
の結果として感熱転写インクフィルムに対する種々の要
求特性、つまり荒祇印字性、印字堅牢性、高速性等を改
善した感熱転写インクフィルムを提供できるので工業的
価値がある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電子共役系芳香族ポリマーからなる感熱転写インク
   フィルム用基材。 ２、電子共役系芳香族ポリマーが、２０℃の温度で０．
   ０１ｃｍ＾２／ｓｅｃ以上の熱拡散率を有するフィルム
   である特許請求の範囲第１項記載の感熱転写インクフィ
   ルム用基材。 ３、電子共役系芳香族ポリマーが、ピロール、チオフェ
   ン、フラン、ベンゼン又はこれらの誘導体から選ばれた
   単量体を重合して得られたものである特許請求の範囲第
   １項記載の感熱転写インクフィルム用基材。 ４、電子共役系芳香族ポリマーが、ポリパラフェニレン
   ビニレンである特許請求の範囲第１項記載の感熱転写イ
   ンクフィルム用基材。