JP3026571B2 - 昇華型熱転写体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、昇華型熱転写体に関する。

［従来の技術］ 近年、フルカラープリンターの需要が年々増加し、こ
のフルカラープリンターの記録方式として電子写真方
式、インクジェット方式、感熱転写方式などがあるが、
この中で保守が容易、騒音が無いなどにより感熱転写方
式が多く用いられている。

この感熱転写方式は基体上に、熱溶融性物質中に着色
剤を分散するか、または樹脂結着剤中に昇華性染料を分
散したインク層を設けてなる熱転写記録媒体（いわゆる
カラーインクシート）のインク層面に受像シートを重
ね、記録媒体側から、レーザーやサーマルヘッド等の電
気信号により制御された熱エネルギーを印加してその部
分のインクを受像シート上に熱溶融転写または昇華移行
させて画像形成する記録方式である。

そしてこの感熱転写記録方式は使用される記録媒体の
種類によって熱溶融転写型と昇華転写型とに大別される
が、特に後者は原理的にサーマルヘッド等からの熱エネ
ルギーに対応して染料が単分子状で昇華するため容易に
中間調が得られ、かつ随意に階調をコントロールするこ
とが可能である利点を有し、フルカラープリンターに最
も適した方式と考えられる。

ただし、この昇華型熱転写記録方式は、１枚のフルカ
ラー画像を得るのに、イエロー、マゼンタ、シアン、
（ブラック）のインクシートを各１枚氏多してインクシ
ート毎に選択的な熱印字を行い、その後、未使用部が残
っても破棄するため、ランニングコストが高いという欠
点を有している。

そこでこの欠点を改善するために、近年は同一インク
シートを繰返し使用して多数回印字記録する方法が行わ
れている。具体的にはインクシートと受像シートとを等
速で走行させた状態で繰返し印字する等速モード法、お
よび受像シートの速度をインクシートの速度のｎ倍（ｎ
＞１）にして両シートを走行させた状態で繰返し印字す
るｎ倍モード法の２つの方法である。後者のｎ倍モード
法はインク層の前の回の使用部分と後の回の使用部分と
の重なりを少しづつずらす相対速度方式によって多数回
印字を行うものである。なおｎ倍モード法ではｎ値が大
きいほど、コスト的に有利であることは勿論である。

このようなｎ倍モード法による多数回記録法は印字の
都度、インク層の未使用部分の一部が必らず供給される
ため、使用部分の単なる繰返し使用にすぎない等速モー
ド法による多数回記録法に比べて記録履歴による残存イ
ンク量のバラツキを小さくできるという利点がある（電
子情報通信学会論文誌Cvol J70−C,No.11,1537〜1544
頁、1987年11月）。

また、ｎ倍モード法による多数回記録を試みると、イ
ンク層と受像体表面とがより強く密着または摩擦が生
じ、走行不良となる危険性があり、この改善方法とし
て、インク層中に滑性もしくは離型性を有する物質を混
合することが知られている。

しかしこれらの一般に良好とされる物質を用いてもｎ
倍モード法においては未だ不充分であった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、こうした実情の下に、ｎ倍モード記録方式
においても、インク層と受像層間に融着、走行不良、あ
るいはインク層の熱転写を起こすことのない昇華型熱転
写体を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、前記した課題を解決するため鋭意検討
を行ってきた結果、昇華型熱転写体の受像シートに対す
る動摩擦係数を特定の範囲にコントロールすることが有
効であることを見出だし、本発明に至った。

すなわち、本発明は、（１）昇華型熱転写体と受像シ
ートを重ね［受像シートの速度］／［記録媒体の速度］
＞１または［受像シートの送り量］／［記録媒体の送り
量］＞１の条件で両者で走行させた状態で記録体裏面か
ら熱印字してその部分の転写体中の染料を受像シート上
に転写させる記録方法に用いる昇華型熱転写体と受像シ
ートの組み合わせにおいて、昇華型熱転写体及び／又は
受像シート表面層にイソシアネート化合物を含み、該昇
華型熱転写体と受像シート間の動摩擦係数がASTMD1894
にしたがって測定したとき80℃における同係数が0.20以
下であることを特徴とする昇華型熱転写体と受像シート
の組み合わせおよび （２）昇華型熱転写体が基体上に粒子状の昇華性染料を
有機結着剤に含有するインク層を有するか、あるいは基
体側から順に昇華性染料および有機結着剤からなる染料
供給層および染料転写寄与層を積層させてなるインク層
を有する前記（１）記載の昇華型熱転写体と受像シート
の組み合わせである。

本発明において、動摩擦係数はASTMD1894に準じ、表
面性試験器TYPE:HEIDON−14S/D［新東科学（株）製］を
用い、加熱装置を併用してRLとILを重ね会わせ測定す
る。

本発明を具体的に説明すると、使用される記録体とし
ては昇華性染料としては60℃以上で昇華あるいは気化す
る染料であり、主に分散染料、油溶性染料などの熱転写
記録の分野で使用されるものであればよく、例えばC.I.
ディスパースイエローの1,3,8,9,16,41,54,60,77,116な
ど、C.I.ディスパースレッドの1,4,6,11,15,17,55,59,6
0,73,83など、C.I.ディスパースブルーの3,14,19,26,5
6,60,64,72,99,108など、C.I.ソルベントイエローの77,
116など、C.I.ソルベントレッドの23,25,27など、C.I.
ソルベントブルーの36,83,105などが挙げられる。これ
らの染料は単独又は数種混合して使用される。

また、昇華性染料を保持する結着剤としては、例えば
塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリアミド、ポリエ
チレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリプロピ
レン、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル、
ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素
樹脂、ブチラール樹脂、メラミン樹脂、天然ゴム、合成
ゴム、ポリビニルアルコール、セルロース樹脂等が挙げ
られる。これらの樹脂は１種で使用できるが、数種を混
合するか、さらに共重合体を使用しても良い。さらに好
ましくは結着剤としてイソシアネートとOH基を有する結
着剤との硬化反応生成物を有するものが好ましくウレタ
ン形成反応に使用される活性水素を有する結着剤用高分
子化合物としては、ポリビニルブチラール、ポリビニル
アセタール、ポリウレタンポリオール、ポリエーテルポ
リオール、ポリエステルポリオール、アクリル、アクリ
ル−ポリエステル共重合物、アルキッド、シリコンポリ
エステル、エポキシのエポキシ基をアルカノールアミン
で開環して−OH基にしたものなどがあり、イソシアネー
ト類としては、ジ−またはトリレンジイソシアネートが
有効であり、例えば2,4−トリレンジイソシアネート、
2,6−トリレンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメ
タンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、キシリレンジイソシアネート、トリフェニルメタン
トリイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ビ
スイソシアネートメチルシクロヘキサン、トリメチルヘ
キサメチレンジイソシアネートなどがある。

この中で特にポリビニルブチラールは使用する染料と
速度の相互作用を有し、染料拡散に対するバリア性とリ
ボン保存性が両立し得ることから望ましい。

また、イソシアネートとしては市販のコロネートＬ
（日本ポリウレタン社製）やタケネートＤ（武田薬品工
業社製）が取扱が容易なことから望ましい。

両者の混合比はイソシアネートの−NCO基と活性水素
を有する化合物の−OH基とが0.1:1〜1:1となる範囲が好
ましい。

又、染料濃度については５〜80重量％、好ましくは10
〜60重量％程度である。

インク層厚は0.1〜30μｍ、好ましくは1.0〜20μｍで
ある。

またインク層中に滑性または離型性を有する物質を混
合することが好ましく、滑性または離型性を有する物質
（滑性物質）の例としては、例えば、流動パラフィン等
の石油系潤滑油、ハロゲン化水素、ジエステル油、シリ
コーン油、フッ素シリコーン油など合成潤滑油、各種変
性シリコーン油（エポキシ変性、アミノ変性、アルキル
変性、ポリエーテル変性等）、ポリオキシアルキレング
リコールなどの有機化合物とシリコーンの共重合体等の
シリコーン系潤滑性物質、フルオロアルキル化合物等各
種フッ素系界面活性剤、三フッ化塩化エチレン低重合物
などのフッ素系潤滑性物質、パラフィンワックス、ポリ
エチレンワックス等のワックス類、高級脂肪酸、高級脂
肪族アルコール、高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸エステ
ル、高級脂肪酸塩、および前記の滑性もしくは熱離型性
を有する粒子として挙げた各種粒子などがある。

滑性もしくは離型性を有する物質の染料転写寄与層中
の含有量は５〜30重量％が好ましい。

前記含有量が５％未満では離型性または融着防止効果
が不充分であり、一方、30％を越えると、保存性におい
て問題を生ずる。

また、基本シートとしてはコンデンサーペーパー、ポ
リエステルフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリサル
ホンフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィル
ム等のフィルムが使用され、基体シートとインク層との
間には必要に応じて従来慣用の接着層などを設けても良
く、また、基体シートの裏面には必要に応じて従来慣用
の耐熱性潤滑層を設けても良い。

さらに上記を満足した特願昭62−280434の記載されて
いるようにインク層が染料転写寄与層（画像形成に寄与
する層）と染料供給層（寄与層に染料を供給する層）の
２層に機能分離された積層タイプ型や特願昭62−316979
のように粒子状染料を分散してなる一層タイプ型がマル
チを目的としたｎ倍モード法には適する。

また動摩擦係数の調整法としては、具体的には使用す
る結着剤の種類、昇華性染料の含有量、さらには結着剤
の硬化度合、滑性または離型性を有する物質の種類、添
加量などがあげられるが、とくに滑性または離型性を有
する物質の添加量をコントロールするのが最も有効であ
り、その量を増加させる程、動摩擦係数は低下し、添加
量としては５〜30重量％程度が好ましい。

また、その他の補助的手段として結着剤の種類及び結
着剤の硬化があり、結着剤の種類としては受像層に使用
される樹脂と非相溶の樹脂を使用することにより動摩擦
係数を低下させることができ、例えば受像層用樹脂とし
てポリエステル樹脂を使用の場合、インク層用結着剤と
してアクリル樹脂、塩ビコポリマー、キシレン、クロロ
スルフォンゴム、セルロース系、ブチラール、ポリエス
テルポリオール、フッ素系、オリゴスチレン系の非相溶
の樹脂が好ましい。

結着剤の硬化についても加熱記録時、結着剤の軟化溶
融による動摩擦係数の向上を改善する意味から効果があ
り、硬化方法としては前記のような熱硬化や紫外線硬化
等が有用である。

又動摩擦係数の範囲としては0.20〜0.05、好ましくは
0.15〜0.10の範囲が好ましく、係数が0.05以下となると
転写体にシワが発生しやすくなる副作用が生ずる。

以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明す
る。

実施例１ （中間接着層処方） 重量部 ポリビニルブチラールBX−１ ［積水化学工業（株）］ 10 ジイソシアネート コロネートＬ ［日本ポリウレタン工業（株）］ ５ トルエン 95 メチルエチルケトン 95 （インク層処方） ポリビニルブチラールBX−１ ７ 昇華性染料カヤセットブルー714 16 アミノ変性シリコーンオイルSF8417 ２ エポキシ変性シリコーンオイルSF8411 ２ ジイソシアネート コロネートＬ ２ トルエン 70 メチルエチルケトン 70 上記処方の組成物を24時間ボールミルにて分散後裏面
に１μｍ厚のシリコーン樹脂系耐熱層を形成した６μｍ
厚の芳香族ポリアミドフィルムにワイヤーバーを用いて
1.0μｍ厚の中間接着層さらにその上に染料付着量3.0g/
m²シアンインク層を形成し。

また、受像紙として下記組成の混合物を、充分混合分
散させ、染料受容層用塗液［Ａ］液を調製した。

［Ａ］液 塩化ビニル／酢酸ビニル／ビニルアルコール共重合体
（VAGH;ユニオンカーバイト社製） 10 部 イソシアネート（コロネートL;日本ポリウレタン工業
社製） ５ 部 アミノ変性シリコーン（SF−8417;東レシリコーン社
製） 0.5部 エポキシ変性シリコーン（SF−8411;東レシリコーン
社製） 0.5部 トルエン 40 部 メチルエチルケトン 40 部 次に［Ａ］液をワイヤーバーを用いて、厚さ約150μ
ｍの合成紙（ユポFPG−150;王子油化合成紙社製）上に
塗布し、乾燥温度75℃で１分間乾燥して、厚さ５μｍの
染料受容層を形成させた後、さらに、80℃で３時間保存
して硬化させ、本発明の受像媒体を作成した。

以上のインク層と受像層を重ね合わせASTM D1894に準
じ80℃における動摩擦係数を測定すると0.10であった。

比較例１ 実施例１においてインク層処方でのアミノ変性シリコ
ーンオイル、エポキシ変性シリコーンを除いた以外は実
施例１と同様に行った。

このときの動摩擦係数は、0.21であった。

実施例２ ［第１層の処方］ 重量部 ポリビニルブチラール樹脂BX−１ ７ 昇華成染料 カヤセットブルー714 30 ポリエチレンオキサイト ３ コロネートＬ ２ トルエン 95 メチルエチルケトン 95 ［第２層の処方］ ポリビニルブチラール樹脂BX−１ 10 昇華性染料カヤセットブルー714 10 アミノ変性シリコーンオイルSF8411 1.5 エポキシ変性シリコーンオイルSF8417 1.5 コロネートＬ ２ トルエン 95 メチルエチルケトン 95 上記処方の組成物を実施例１と同様に中間接着層を設
けたフィルム上に第１層4.5μｍ、第２層1.0μｍとなる
よう形成し、他は全て実施例１と同様に行った。

この時の80℃での動摩擦係数は0.10であった。

比較例２ 実施例２で第２層中のアミノ変性、エポキシ変性シリ
コーンオイルを省いた他は全て同様に行った。

この時の80℃での動摩擦係数は0.22であった。

実施例３ 実施例１でアミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変
性シリコーンオイルの代わりにポリエチレンワックス32
0MP［三井石油化学工業（株）］４重量部に代えた他は
全て同様に行った。

この80℃での動摩擦係数は0.15であった。

実施例４ 実施例２でアミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変
性シリコーンオイルの代わりに、ライスワックスNo.1
（野田ワックス）３重量部に代えた他は全て同様に行っ
た。

この80℃での動摩擦係数は0.16であった。

以上の実施例１〜４および比較例１、２をサーマルヘ
ッドを用い、以下の条件で記録した。

印加電力:442mW/ドット サーマルヘッド:6ドット/mm部分グレース 受像紙と記録体との速度比 ｎ＝７ 印加エネルギー:2.21mj/ドット この結果、実施例１〜４においてはインク層、受像層
間に融着による走行不良およびインク層の熱転写は生じ
なかったが、比較例１、２はインク層、受像層間に融着
による走行不良およびインク層の熱転写が生じた。

［発明の効果］ 1.n倍モード記録において、インク層の受像層に対する
動摩擦係数μがASTM Ｄ 1894に準じ80℃において、 μ≦0.2 とすることによりインク層受像層間での速度差記録にお
ける融着、走行不良、インク層の熱転写が防止できる。

2.粒子状染料を含有するまたは２層構成のマルチ能力を
有する記録体を用いることにより、ｎ倍モード記録にお
いてｎ数を増加しても記録濃度が低下しない良好なマル
チ記録が可能となる。

フロントページの続き (72)発明者 上村 浩之 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平１−225593（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−211094（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−2077（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−23788（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−47193（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−262189（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41M 5/38 - 5/40

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】昇華型熱転写体と受像シートを重ね［受像
   シートの速度］／［記録媒体の速度］＞１または［受像
   シートの送り量］／［記録媒体の送り量］＞１の条件で
   両者で走行させた状態で記録体裏面から熱印字してその
   部分の転写体中の染料を受像シート上に転写させる記録
   方法に用いる昇華型熱転写体と受像シートの組み合わせ
   において、昇華型熱転写体及び／又は受像シート表面層
   にイソシアネート化合物を含み、該昇華型熱転写体と受
   像シート間の動摩擦係数がASTMD1894にしたがって測定
   したとき80℃における同係数が0.20以下であることを特
   徴とする昇華型熱転写体と受像シートの組み合わせ。
2. 【請求項２】昇華型熱転写体が基体上に粒子状の昇華性
   染料を有機結着剤に含有するインク層を有するか、ある
   いは基体側から順に昇華性染料および有機結着剤からな
   る染料供給層および染料転写寄与層を積層させて成るイ
   ンク層を有する請求項（１）記載の昇華型熱転写体と受
   像シートの組み合わせ。