JP2633836B2

JP2633836B2 - 熱転写シート

Info

Publication number: JP2633836B2
Application number: JP61191728A
Authority: JP
Inventors: 純平菅藤; 克裕鎌苅
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1986-08-18
Filing date: 1986-08-18
Publication date: 1997-07-23
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: JPS6347193A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、熱転写シートに関し、更に詳しくは、転写
シートの保存時において耐汚染性が高く、且つ転写時に
おいて諸堅牢性に優れた記録画像を被転写材に容易に与
えることができる新規な熱転写シートを提供することを
目的とする。

（従来の技術）従来、種々の熱転写方法が公知であるが、それらの中
で昇華性染料を記録剤とし、これを紙等の基材シートに
担持させて熱転写シートとし、昇華性染料で染着可能な
被転写材、例えば、ポリエステル製織布等に重ね、熱転
写シートの裏面からパターン状に熱エネルギーを与え
て、昇華性染料を被転写材に移行させる昇華転写方法が
行われている。

（発明が解決しようとしている問題点）上記昇華転写方法において、被転写材が例えばポリエ
ステル製織布等である昇華捺染方法では、熱エネルギー
の付与が比較的長時間であるため、被転写材自体も付与
された熱エネルギーで加熱される結果、比較的良好な染
料の移行が達成されている。

しかしながら、記録方法の進歩により、サーマルヘッ
ド等を用いて、高速度で、例えばポリエステルシート
や、紙に染料受容層を設けた被転写材を使用し、これら
の被転写材に繊細な文字や図形あるいは写真像を形成す
る場合には、熱エネルギーの付与は秒単位以下の極めて
短時間であることが要求され、従って、このような短時
間では昇華性染料および被転写材が十分には加熱されな
いために、十分な濃度の画像を形成することができな
い。

従って、このような高速記録に対応するために、昇華
性に優れた昇華性染料が開発されたが、このような染料
を用いで製造した熱転写シートをロール状に巻取って保
存したり、あるいは積重ねて保存したりしておくと、染
料担持層中の染料が隣接するシートの裏面に移動したり
して、シートの裏面を汚染するという問題が生じる。こ
のような問題が生じると染料担持層中の染料の濃度が不
均一になるため、画像形成時に画像のムラが生じる。ま
たシートの裏面が染料で汚染されている結果、記録装置
等を汚染することがあり、記録装置の汚染が形成される
画像にまで及び画像品質を低下させるという問題が生じ
ている。

このような問題を回避するために、比較的分子量の大
なる昇華性染料を使用すると、上記の如き高速記録方法
では昇華速度が劣るため、上記の如く満足できる濃度の
画像が多くの場合に形成し得ないものであった。

従って、昇華性染料を使用する熱転写方法において
は、保存時には上記の如き汚染性の問題が発生せず、し
かも転写時には上記の如き極めて短時間の熱エネルギー
の付与によって、十分に濃度のある鮮明な画像を与え、
しかも形成された画像が優れた諸堅牢性を示す熱転写シ
ートの開発が強く要望されているのが現状である。

本発明者は、上述の如き業界の強い要望に応えるべく
鋭意研究の結果、熱転写シートの形成にあたり、基材シ
ート上に形成する染料担持層の組成、すなわち主として
樹脂バインダーと染料との組成またはそれらも組合せを
変化させることによって、上述の如き種々の従来技術の
問題点が解決され本発明の目的が達成されることを知見
した。

（問題点を解決するための手段）すなわち、本発明は、基材シートおよび該基材シート
の一方の面に設けた樹脂バインダーと熱移行性染料とを
含む２層以上の染料担持層とからなり、表面に近い染料
担持層の染料濃度が、基材シートに近い染料担持層の染
料濃度よりも低いことを特徴とする昇華型熱転写シー
ト、及びその他の昇華型熱転写シートである。

次に本発明を更に詳細に説明すると、従来、熱転写シ
ートを製造する方法としては後述の如き種々の基材シー
トを用いて、その表面に樹脂バインダーと染料とを主成
分とする染料担持層を形成する方法であるが、これらを
工業的に行う場合には連続シート状の基材シート上にグ
ラビア印刷方式その他のコーティング方式等により樹脂
バインダーと染料とを主成分とする染料担持層形成用イ
ンキまたは塗料を連続的に塗布または印刷し、適当な乾
燥工程を経てロール上に巻取り保存される場合が多い。
また適当なサイズに裁断されて積重ねて保存する場合も
あるが、いずれにしても大量に保存される結果、積重ね
られた各シート間には多大荷重がかかり、その結果シー
トの染料担持層中の染料がそれに隣接している基材シー
トの裏面に移行して基材シートの裏を汚染する問題があ
り、この問題は染料として比較的低分子量の染料を使用
した場合に著しいものである。

このような問題は熱転写シートの染料担持層の組成を
変化させる本発明により十分に解決されたものである。

熱転写シートは染料担持層の組成を変化させる態様と
しては、例えば、下記の如く種々の態様が可能であり、
その他本発明の目的を達成する態様である限り、いずれ
も本発明の範囲内に包含されるものである。

すなわち、染料担持層の組成を変化させる方法として
最も好ましい方法は、染料担持層を２層以上の構成にす
る方法である。例えば（１）基材シートに最初に染料濃度の大なる染料担持層
形成用インキまたは染料により、比較的高濃度の第１層
を形成し、次いでその表面に第１層より低い染料濃度の
第２層を形成する方法。

このようにして得られた染料担持層はその表面の染料
濃度が低いので、ロール状等で保存された場合において
基材シートの裏面に対する染料の移動、すなわち汚染が
少なくなる。

（２）基材シートに近い染料担持層（第１層）と表面に
近い染料担持層（第２層）の樹脂バインダーを変化させ
る方法。

染料担持層を形成するための樹脂バインダーとしては
後述する如く種々の樹脂バインダーが使用可能である
が、これらの樹脂バインダーはそれぞれ汚染に対して異
なる親和性を有するものであり、染料に対して親和性の
高い樹脂バインダー程、染料の移行、すなわちブリード
が少なく、一方の染料に対して親和性の低い樹脂バイン
ダー程染料の移行が高くなるのが一般的である。このよ
うな樹脂バインダーと染料との関係を利用することによ
って、すなわち、第１層は染料に対して親和性の低い樹
脂バインダーを使用して形成し、次いで第２層は染料に
対して親和性の高い樹脂バインダーを使用して層を形成
することによって、熱転写時の染料の良好な熱移行性を
保持したまま、保存時の染料の移行を有効に防止するこ
とができる。

この態様においては、勿論前述の如く、第２層と第１
層の染料の濃度を変化させることができるのは当然であ
る。

（３）上記（２）の方法と類似する方法であるが、第１
層と第２層の樹脂バインダーが同様な場合において、第
１層の染料と第２層の染料の熱移行性の異なるものを使
用する方法。

この方法で第２層の染料の熱移行性が第１層の染料の
熱移行性よりも小なものとすることにより、上記（２）
と同時の効果を奏することができる。熱転写シートに使
用される染料の熱移行性の大小は種々の要因によって決
定されるが、最も一般的には染料の分子量の大小であ
り、分子量の大なもの程一般的に熱移行性が小となるの
で、上記の方法において、第２層の染料の分子量を第１
層の染料の分子量より大とすることにより、上記の方法
を実施できる。また染料の熱移行性は分子量の外に染料
の置換基によっても変化するので、このような置換基の
種類によって染料を使いわけることもできる。

勿論、このような方法においては、第１層と第２層と
の染料濃度を変化させることもでき、より優れた効果を
奏することができる。

以上、本発明の好ましい実施態様を示したが、染料担
持層の組成を変化させて熱転写シートの保存性を改良で
きる限り、その他の方法でもよく、また上記代表的方法
の組合せでもよい。

また、上記の例は染料担持層を２層にした例である
が、層数は特に限定されず、３層以上の構成でもよい
し、また、各々の層は明確に別々の層として区画されて
いる必要はなく、組成が連続的あるいは断続的に変化し
ている層でもよい。例えば、層を３層以上にして順次染
料濃度が変化する態様、順次樹脂バインダーの種類が変
化する態様、順次樹脂バインダーと染料との組合せが変
化する態様等、また一旦単層の染料担持層を形成した
後、表面を適当な溶剤により処理して表面のみの染料濃
度を変化させる方法、単層の染料担持層を形成した後、
熱処理やその他の方法により、染料担持層の組成を変化
させる方法、染料担持層を形成した後、表面の染料の移
行を防止する処理剤で処理したり、含浸させたりする方
法等も可能である。

本発明の熱転写シートは以上の如き染料担持層の組成
を変化させることを特徴とし、それ以外の構成は従来公
知の熱転写シートの構成と同様でよい。

本発明の熱転写シートの構成に使用する基材シートと
しては、従来公知のある程度の耐熱性と強度を有するも
のであればいずれのものでもよく、例えば、0.5〜50μ
ｍ、好ましくは３〜10μｍ程度の厚さの紙、各種加工
紙、ポリエステルフィルム、ポリスチレンフィルム、ポ
リプロピレンフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリカ
ーボネートフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、
セロファン等であり、特に好ましいものはポリエステル
フィルムである。

上記の如き基材シートの表面に設ける染料担持層は、
前記の熱移行性染料を任意のバインダー樹脂で担持させ
た層である。

使用する染料としては、従来公知の熱転写シートに使
用される染料はいずれも本発明に有効に使用可能であ
り、特に限定されない。例えば、幾つかの好ましい染料
としては、赤色染料としてスミプラスレッド301、PTR−51、セリ
トンレッドSF−7864、スミプラスレッドＢ、ミハラオイ
ルレッド等が挙げられ、また黄色の染料としては、PTY
−51、ICI−Ｃ−5G、ミケトンポリエステルイエロー7YL
等が挙げられ、また青色染料としては、カヤセットブル
ーＡ−2R、ダイアレジンブルーＮ、PTB−76、PTV−54等
が挙げられる。これらの染料を含む多くの熱転写シート
用の染料は、それぞれ固有の分子量と各種の置換基を有
し、後述の如き種々の樹脂バインダーに対してそれぞれ
固有の親和性と熱移行性を有しているので、これらの染
料と後述の樹脂バインダーを前記の如き方法に従って組
合せて使用することによって本発明の目的の達成され
る。

上記の如き熱移行性染料を担持するためのバインダー
樹脂としては、従来公知のものがいずれも使用でき、好
ましいものを例示すれば、エチルセルロース、ヒドロキ
シエチルセルロース、エチルヒドロキシセルロース、ヒ
ドロキシプロプルセルロース、メチルセルロース、酢酸
セルロース、酢酪酸セルロース等のセルロース系樹脂、
ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブ
チラール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド
等のビニル系樹脂、ポリエステル等が、耐熱性、染料の
移行性等の点から好ましいものである。

上記の如き各種の樹脂バインダーにおいて、染料に対
して比較的親和性の少ない樹脂バインダーはセルロース
系の樹脂バインダーであり、一方比較的親和性の大なも
のはその他の樹脂バインダーである。

本発明の熱転写シートの染料担持層は基本的には上記
の材料から形成されるが、その他必要に応じて従来公知
と同様な各種の添加剤をも包含し得るものである。

このような染料担持層は、好ましくは適当な溶剤中に
前記の熱移行性染料、バインダー樹脂その他の任意成分
を加えて各成分を溶解または分散させて担持層形成用塗
料またはインキを調製し、これを上記の基材シート上に
塗布および乾燥させて形成する。

本発明において特に好ましい方法は、上記染料担持層
形成用インキまたは塗料を２種以上の組成の異なるもの
として調製し、これらを前記の好ましい態様に、従って
重ね刷りする方法である。

このようにして形成する染料担持層は全体として、0.
2〜5.0μｍ、好ましくは0.4〜2.0μｍ程度の厚さであ
り、また担持層中の熱移行性染料は、担持層の重量の５
〜70重量％、好ましくは10〜60重量％の量で存在するの
が好適である。勿論、このような染料濃度は染料担持層
全体としての濃度であり、前述の通り染料は担持層中で
濃度差を有し得るものである。

特に本発明においては、染料担持層を２層以上とした
場合には、その最表層は本発明の目的が達成される限
り、できるだけ薄い層とするのが好ましく、例えば、全
体の層の厚みを上記の如く0.2〜5.0μｍとすれば最表層
の厚みはその50％以下、好ましくは30％以下程度であ
る。

上記の如き熱転写シートは、そのままで十分に本発明
において有用であるが、更にその染料担持層表面に粘着
防止層、すなわち離型層を設けてもよくこのような層を
設けることにより、熱転写時における熱転写シートと被
転写材の粘着を防止し、更に高い熱転写温度を使用し、
一層優れた濃度の画像を形成することができる。

この離型層としては、単に粘着防止性の有機または無
機粉末を付着させたのみでも相当の効果を示し、更に、
例えば、シリコーンポリマー、アクリルポリマー、フッ
素化ポリマーの如き離型性に優れた樹脂から0.01〜５μ
ｍ、好ましくは0.05〜２μｍの離型層を設けることによ
って形成することができる。

尚、上記の如き有機または無機粉体あるいは離型性ポ
リマーは染料担持層中に包含させても十分な効果を奏す
るものである。

更に、このような本発明の熱転写シートの裏面に、サ
ーマルヘッドの熱による悪影響を防止するために耐熱層
を設けてもよい。

本発明の熱転写シートを用いて、画像を形成するため
に使用する被転写材は、その記録面が前記の染料に対し
て染料受容性を有するものであればいかなるものでもよ
く、また染料受容性を有しない紙、金属、ガラス、合成
樹脂等である場合には、その少なくとも一方の表面に染
料受容層を形成すればよい。

染料受容層を形成しなくてもよい被点転写材として
は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオ
レフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン
等のハロゲン化ポリマー、ポリビニルアルコール、ポリ
酢酸ビニル、ポリアクリルエステル等のビニルポリマ
ー、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート等のポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹
脂、ポリアミド系樹脂、エチレンやプロピレン等のオレ
フィンと他のビニルモノマーとの共重合体系樹脂、アイ
オノマー、セルロースジアセテート、セルローストリア
セテート等のセルロース系樹脂、ポリカーボネート、ポ
リスルホン、ポリイミド等からなる繊維、織布、フイル
ム、シート、成形物等が挙げられる。

特に好ましいものはポリエステルからなるシートまた
はフィルムあるいはポリエステル層を設けた加工紙であ
る。また、本発明では紙、金属、ガラスその他の非染着
性の被転写材であっても、その記録面に上記の如き染着
性の樹脂の溶液または分散液を塗布および乾燥させる
か、あるいはそれらの樹脂フィルムをラミネートするこ
とにより、被転写材とすることができる。

更に、上記の染着性のある被転写材であっても、その
表面に更に染着性の良い樹脂から、上記の紙の場合の如
くして染料受容層を形成してもよい。

このようにして形成する染料受容層は、単独の材料か
らでも、また複数の材料から形成してもよく、更に本発
明の目的を妨げない範囲ての各種の添加剤を包含しても
よいのは当然である。

このような染料受容層は任意の厚さでよいが、一般的
には５〜50μｍの厚さである。また、このような染料受
容層は連続被覆であるのが好ましいが、樹脂エマルジョ
ンや樹脂分散液を使用して、不連続の被覆として形成し
てもよい。

このような被転被写材は基本的には上記の如くで、そ
のままでも十分に使用できるものであるが、上記転写材
またはその染料受容層中に、粘着防止用の無機粉末を包
含させることができ、このようにすれば熱転写時の温度
をより高めても熱転写シートと被転写材との粘着を防止
して、更にすぐれた熱転写を行うことができる。特に好
ましいのは、微粉末のシリカである。

また、上記のシリカの如き無機粉末に代えて、または
併用して、離型性の良好な前野の如き樹脂を添加しても
よい。特に好ましい離型性ポリマーは、シリコーン化合
物の硬化物、例えばエポキシ変性シリコーンオイルとア
ミノ変性シリコーンオイルからなる硬化物が挙げられ
る。このような離型剤は、染料受容層の重量の約0.5〜3
0重量％を占める割合が良い。

また使用する被転写材は、その染料受容層の表面に、
上記の如き無機粉体を付着させて粘着防止効果を高めて
もよいし、また、前述の如き離型性に優れた離型剤から
なる層を設けてもよい。

このような離型層は約0.01〜５μｍの厚さで十分な効
果を発揮して、熱転写シートの染料受容層との粘着を防
止しつつ、一層染料受容性を向上させることができる。

本発明の熱転写シートおよび上記の如き被記録材を使
用して熱転写を行う際に使用する熱エネルギーの付与手
段は、従来公知と付与手段がいずれも使用でき、例え
ば、サーマルプリンター（例えば、東芝（株）製、サー
マルプリンターTN−5400）等の記録装置によって、記録
時間をコントロールすることにより、５〜100mJ/mm²程
度の熱エネルギーを付与することによって、本発明の目
的が十分に達成することができる。

（作用・効果）以上の如き本発明によれば、すでに部分的に述べた通
り、熱転写シートの染料担持層の組成、すなわち、樹脂
バインダーと染料との組成あるいは組合せが、熱転写シ
ートの保存時に染料担持層から染料が容易には脱しない
ような構成となっているので、本発明の熱転写シート
は、例えば、大型のロール状に巻取ったり、あるいは多
数枚を重ねて保管しても、染料担持層の染料が隣接する
熱転写シートの裏面に移行することがなく、このような
染料の移行による従来技術の問題点が解決され、従って
例えば分子量が小さく熱移行性の大なる染料も自由に利
用できる結果、高濃度且つ鮮明な画像を容易に与える熱
転写シートを提供することができる。

また、本発明の好ましい実施態様では、染料担持層を
複層にするために、染料担持層形成用インキを複数回塗
布する結果、形成される担持層は、従来の単層の場合に
比較して層の塗布むら等がなくなり、一層均一性に優れ
た担持層が形成されることになる。

次に実施例および比較例を挙げて本発明を更に具体的
に説明する。尚、文中、部または％とあるのは特に断り
の無い限り重量基準である。

実施例１下記組成の２種の染料担持層形成用インキを調製し、
背面に耐熱処理を施した９μｍ厚のポリエチレンテレフ
タレートフイルムに、第１層用の染料担持層形成用イン
キ組成物を、乾燥塗布量が0.6％m²になるように塗布お
よび乾燥した後、第２層用の染料担持層形成用インキ
を、乾燥塗布量が0.4g/m²になるように塗布および乾燥
して本発明の熱転写シートを得た。

第１層用第２層用ソルベントブルー63 6.0 部 2.0部ポリビニルブチラール樹脂 4.3 部 5.0部メチルエチルケトン 44.85部 46.5部トルエン 44.85部 46.5部試験結果を比較例とともに後記第１表に示す。

実施例２２種の染料担持層形成用インキを下記組成にし、実施
例１と同様にして本発明の熱転写シートを得た。

第１層用第２層用ソルベントブルー63 6.0 部 1.0部ポリビニルブチラール樹脂 0 部 3.0部エチルセルロース樹脂 4.3 部 0 部ポリエチレンワックス（MF8F） 0.72部 0 部メチルエチルケトン 44.85部 48.0部トルエン 44.85部 48.0部試験結果を比較例とともに後記第１表に示す。

実施例３第１層用染料として、下記染料を、そして第２層用染料として、下記染料を使用し、下記組成の２種の染料担持層形成用インキを調製し、
実施例１と同様に本発明の熱転写シートを得た。

第１層用第２層用上記染料 5.0部 5.0部ポリビニルブチラール樹脂 4.0 部 4.0部ポリエチレンワックス（MF8F） 0.67部 0 部メチルエチルケトン 44.5 部 45.5部トルエン 45.5 部 45.5部試験結果を比較例とともに後記第１表に示す。

比較例下記組成の染料担持層形成用インキを調製し、背面に
耐熱処理を施した９μｍ圧のポリエチレンテレフタレー
トフイルムに乾燥塗布量が1.0g/m²になるように塗布お
よび乾燥して比較用の熱転写シートを得た。

ソルベントブルー63 5.0 部ポリビニルブチラール樹脂 4.3 部メチルエチルケトン 45.35部トルエン 45.35部評価例染料移行試験は、上記実施例および比較例の熱転写シ
ートを、５×15cmのサイズに切り、同じ大きさの合成紙
（王子油化製、ユポFPG−150）と向い合せ、15g/m²の加
重をかけ、60℃で30時間放置し、合成紙の着色量を汚染
用グレースケールで判定し、下記第１表の結果を得た。第１表熱転写シート等級比較例２級実施例１３〜４級実施例２３〜４級実施例３３〜４級

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基材シートおよび該基材シートの一方の面
に設けた樹脂バインダーと熱移行性染料とを含む２層以
上の染料担持層とからなり、表面に近い染料担持層の染
料濃度が、基材シートに近い染料担持層の染料濃度より
も低いことを特徴とする昇華型熱転写シート。
【請求項２】基材シートおよび該基材シートの一方の面
に設けた樹脂バインダーと熱移行性染料とを含む２層以
上の染料担持層とからなり、表面に近い染料担持層の染
料の分子量が、基材シートに近い染料担持層の染料の分
子量より大であることを特徴とする昇華型熱転写シー
ト。
【請求項３】基材シートおよび該基材シートの一方の面
に設けた樹脂バインダーと熱移行性染料とを含む２層以
上の染料担持層とからなり、表面に近い染料担持層の樹
脂バインダーと染料との親和性が、基材シートに近い染
料担持層の樹脂バインダーと染料との親和性が、基材シ
ートに近い染料担持層の樹脂バインダーと染料との親和
性よりも大であることを特徴とする昇華型熱転写シー
ト。