JPH01157891A - 昇華型熱転写体 - 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】 技権分更 本発明は昇華型熱転写体に関するものであり。

特に色材として粒状の昇華性染料を高分子物質バインダ
ー中に分散させたインク層を有する昇華型熱転写体に関
するものである。

丈困五東 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、・感熱転写方式等があるが、この
中で保守性が容易、騒音が無い等により感熱転写方式が
多く用いられている。

この感熱転写は、固体化したカラーインクシートと受像
紙とから成っており、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でインクを受容紙
に熱溶融転写又は昇華移行させて画像形成させる記録方
式である。

そしてこの感熱転写記録方式には大別して前記熱溶融転
写型と昇華移行型とがあり、特に後者は原理的にサーマ
ルうラド等からの熱エネルギーに対応して昇華染料が単
分子状で昇華するため容易に中間調が得られ、且つ随意
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
。

但し、この感熱転写記録方式は、記録用サプライとして
カラーインクシートを用い１画像信号により選択的に加
熱記録を行なうため、１枚のフルカラー画像を得るため
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枚ずつ使用し、その後未使用部が存在し
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。

そこで現在この欠点に着目し、インクシートを多数回使
用することにより、この欠点を改善しようとインクシー
トと受像体を等速に移動させ、繰返し利用する等速モー
ド法とインクシートの走行速度を受像体のそれより遅く
して色材層の第１回使用部分と第２回使用部分の重なり
を少しずつずらせ使用する８倍モード法とが提案されて
いる。

しかし、昇華型熱転写記録方式において、昇華、蒸発反
応が基本的に零次反応であり、等速モードにおいてはマ
ルチ使用に十分耐えられる染料量をインク層に内添して
いるにもかかわらず、印字回数が増加するにつれ大幅に
高濃度部の転写濃度が低下することが知られている（″
第２回ノンインパクトプリンティング技術シンポジウム
論文集５−３”）。さらにまた、８倍モード法において
は、前記染料量をインク層に内添させ、転写体と受像体
とを相対的に違った速度で走行、させることによって良
好な転写濃度特性を得ることができるが、昇華型感熱転
写方式の場合、原理的には受像体である被染着用樹脂を
軟化溶融させ染着させる方式であるため、両者相対速度
を有する転写方式では両者間に融着及び走行摩擦力によ
り走行不良が生ずる欠点を有している。

且−一」在 本発明は従来の欠点を克服した昇華型熱転写体を提供す
ることを目的とする。

且−一双 本発明者は前記目的を達成するために鋭意研究した結果
、基体上に設けられたインク層から熱により色素を昇華
させ、受像層に像を形成させる昇華型感熱転写方式に用
いる昇華型熱転写体において、前記インク層が少なくと
も熱昇華性染料を高分子物質バインダー中に粒状状態で
分散含有せしめてなることを特徴とする昇華型熱転写体
を提供することによって前記目的が達成できることを見
出した。

本発明の好ましい実施態様の１つは前記インク層が少な
くとも熱昇華性染料を熱可塑性樹脂バインダー中に粒状
状態で分散含有せしめてなり、且つ前記インク層の光沢
度が、ＪＩＳ　Ｚ−８７４１に準じた測定において、Ｇ
　ｓ　（６０°）２１５％である熱転写体である。この
実施態様によれば、粒子状染料を使用することにより高
濃度部における印字回数増加に伴なう印字濃度低下を軽
減するだけでなく、熱可塑性樹脂バインダーを使用する
ことにより粒状染料の凹凸による受像層の凹凸発生が防
止され、前記インク層の光沢度をＧｓ（６０＠）２１５
％とすることにより低エネルギ一部の感度が改善される
利点がある。

本発明の別の好ましい実施態様の１つは前記インク層が
少なくとも熱昇華性染料を熱硬化性樹脂バインダー中に
粒状状態で分散含有せしめてなり、且つ前記インク層の
光沢度が、ＪＩＳ　Ｚ−８７４１に準じた測定において
、Ｇｓ（６０＠）５２０％である昇華型熱転写体である
。この実施態様によれば、粒子状染料を使用することに
より高濃度部における印字回数増加に伴なう印字濃度低
下を軽減するだけでなく、熱硬化性樹脂を使用すること
により粒子状染料の印字中の移動による斑点、印字むら
を改善し、前記インク層の光沢度をＧｓ（６０°）５２
０％とすることにより受像層光沢低下による印字濃度低
下を防止する利点がある。

本発明者等は、特に等速モード法に注目し、多数回印字
時、染料残量に影響を受け、転写画像濃度の低下が生ず
る原因をインク層中のバインダーのガスバリヤ性による
ものと仮定し、研究を進めた。つまり、カラーシートの
インク層は、マルチ印字用とするためには通常のワンタ
イム用と比較し、染料、バインダー樹脂の付着量は大幅
に増加し、結果的に膜厚が増大する。

この膜厚が増大したインク層において染料がバインダー
・中に溶解又は微分散の状態で存在すると加熱印字時、
バインダーのガスバリヤ性によりインク層下層部の染料
は数ｌｌｌ５の短時間中においては受像層へまでは拡散
移動できず、結果的に転写濃度に寄与しない。

よって染料の転写量は限られた膜厚のインク層の実際に
転写に寄与する上層部界面近傍に存在する染料のみによ
って決定されることになる。

さらに、この転写濃度に寄与すべきインク層の界面近傍
での染料濃度は以下の理由により低下する。

つまり、インク層中ではバインダー全体が印字ごとに常
に均一な染料濃度で形成されるとすると、前回の印字に
よって転写しインク層中から減少した染料量分だけイン
ク層中の染料濃度が減少する。

又は、印字転写時インク層上層部界面近傍の染料は転写
に寄与し、減少し、下層部からはバインダーのガスバリ
ヤ性から染料の補給拡散が不足し、バインダー全体に必
ずしも望ましい染料濃度が形成されず、結果的に下層部
の染料濃度が上層部界面近傍と比較し高くなり、逆に転
写に寄与する上層界面での染料濃度は減少が著しい。

このようにしてインク層上層部での染料濃度は印字を重
ねるにつれて低下し、インク層全体においては、転写濃
度を飽和状態にするまで十分満足させる染料量が存在す
るにもかかわらず、多数回印字において高濃度転写部に
おいて顕著に次の転写濃度低下の現像が現われると考え
られる。

この理由により昇華反応自体は零次反応であるにもかか
わらず、あたかも−次反応のように、転写濃度特性が変
化すると考えられる。

よって本発明者等はこめ考えに基づいてバインダーのガ
スバリヤ性の影響を低下させる目的からインク層中での
染料を溶解状態で存在させるのではなく、染料を固体粒
子として存在させることにより等速モード法において良
好な多数回印字を可能とした。

従来の粒状染料を使用する方式では、ドツト抜は等の画
質低下をもたらす空気層の介在を防止するために被染着
層とインク層とを完全密着させる必要性から染料を超微
細粒子として使用してきた。しかしながら、前述のよう
に超微細粒子の染料を使用した場合にはマルチ印字にお
いて、濃度低下が著しい欠点がある。本発明はこの欠点
を解決するために、できるだけ粒径の大きい染料粒子を
使用することを特徴としている。染料粒、子の粒径が大
きいと、転写に寄与する層の染料濃度が非常に大きいた
め、１回の印字によって減少する染料量が無視できるこ
ととなり、良好なマルチ印字が可能となる。しかしなが
ら、染料粒子の粒径がインク層の膜厚より大きくなると
、インク層の表面に凹凸が生じ。

転写画像の品質に劣化をもたらす。

そこで、本発明で使用するのに好ましい染料粒子の粒径
は、良好なマルチ印字を可能ならしめるのに充分な大き
さを有すると同時に、インク層の表面に凹凸を生じさせ
ないようにインク層の膜厚より小さいことが好ましい。

本発明で使用される昇華性染料の具体例としては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
、油溶性染料など熱転写捺染で使用されるものであれば
良く、ｃ、ｒ、デイスパースイエローの１，３，８，９
，１６，４１，５４，６０，７７．１１６など、Ｃ，Ｌ
デイスパースレッドの１．４，６，１１，１５，１７゜
５５．５９，６０，７３，８３など、Ｃ，１，デイスパ
ースブルーの３，１４，１９，２６，５６，６０，６４
，７２，９９，１０８など、Ｃ，Ｉ。

ソルベントイエローの７７．１１６など、　Ｃ，１，ソ
ルベントレッドの２３．２５．２７など、Ｃ，１，ソル
ベントブルーの３６．８３，１０５などが挙げられる。

これらの染料は一種で使用可能であるが、数種混合して
も使用可能である。

高分子物質バインダーとして熱可塑性樹脂を用いた場合
には、高濃度部（高印加エネルギー部）においては染料
粒子によるインク層表面の凹凸がもたらす受像層との不
均一な接触による画質低下を防止できる利点があり、低
濃度部（バインダー樹脂の軟化点以下の低印加エネルギ
一部）における凹凸表面の問題はインク層表面をＪＩＳ
　Ｚ−８７４１に準じた光沢度がＧｓ（６０°）２１５
％となるように形成することによって解消している。

本発明に使用される熱可塑性樹脂としては光沢度をＧｓ
（６０”）２１５％を形成するための工程における温度
等を考慮すると、軟化点は１００℃〜２５０℃の範囲に
あるものが望ましく、具体的には熱可塑性エラストマー
、弗素樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート、
飽和ポリエステル、ポリスルホン樹脂、ポリビニルブチ
ラール樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリプロ
ピレン樹脂等が好ましい。さらには架橋反応部が少なく
結果的に、２５０℃以下で軟化を示すポリウレタン樹脂
等の使用も可能である。

又これらの樹脂は、一種で使用できるが数種で混合して
も良く、その意味では１００℃以下の軟化温度を有する
樹脂も一部使用可能である。

さらに上記樹脂と染料との間においての組合せでは、両
者の水素結合等による全染料溶解を生じない組合せが望
ましい。

粒状染料を含むインク層表面の光沢度Ｇｓ（６０”）２
１５％の形成法は、染料粒径のコントロール方法、上記
以上の光沢度を有する部材に一度塗布形成後ベースフイ
ルムに転写する方法、ベースフィルム上にインク層を塗
布後、乾燥時、上記以上の光沢度を有する部材を重ね合
せながら乾燥する方法、ベースフィルム上にインク層を
塗布乾燥後、上記以上の光沢度を有する部材を重ね合せ
、使用樹脂軟化温度以上でインク層表面を平滑化する方
法等があげられ、作業性の容易性等から判断し、適当な
方法を選択する。

高分子物質バインダーとして熱硬化性樹脂を用いた場合
には、熱可塑性樹脂を使用した場合に時々生じる粒状染
料の印字中の移動による斑点、印字むらが生じる恐れが
ない利点がある。

しかしながら、インク層表面が粒状染料により凹凸にな
り、画像品質が低下する欠点があるので、これを解消す
るためにインク層表面の光沢度をＪＩＳ　Ｚ−８７４１
に準じた測定において、Ｇｓ（６０°）２２０％にする
必要がある。このようなインク層表面の平滑化は前述の
ような方法で容易に行うことができる。

本発明で使用される熱硬化性樹脂バインダーの例として
は、−殻内熱硬化性樹脂１例えばエポキシ樹脂、メラミ
ン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂等が使用で
き、特にポリオールとジイソシアネートから成るポリウ
レタン樹脂が粒状染料との親和性、インク層表面の平滑
化での温度条件、ベースフィルムとの接着力等において
好ましい。

これらの染料粒子と高分子物質バインダーとの混合比は
染料濃度５〜８０％、好ましくは１０〜６０％程度であ
る。

さらにインク層の膜′厚は１μ〜２０μ、好ましくは３
μ〜８μ程度である。

なお、慣用手段によって基体とインク層との間に接着層
を設けたり、基体裏面に耐熱性潤滑層を設けたりするこ
とは必要に応じて適宜成すことができる。

以下、本発明を下記の実施例によってさらに具体的に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１ （日本化薬（株）製） 溶　　　　剤　　トルエン　　　　　　　　　　　２０
酢酸エチル　　　　　　　　２０ イソプロピルアルコール　　１０ 以上の成分をボールミルにて分散する。その得られたイ
ンク組成物を８．５μｍポリイミドフィルム（東しデュ
ボン（株）製）に染料付着量、４．２ｇ７Ｍになるよう
ワイヤバーにて塗布乾燥し、インク層厚約７．０μのカ
ラーインクシートを得た。

実施例２ 実施例１のカラーインクシートに対し、インク層のベー
スフィルムに用いたのと同じポリイミドフィルムを重ね
合せ、印加エネルギー２．２１ｍｊ／ｄａｔにて空印字
を行なうことによってインク層表面を平滑化させ、表面
光沢度Ｇｓ（６０°）＝７８．８％のインクシートを得
た（但しポリイミドフィルムへの染料転写は行なわれな
かった）。

実施例３ 実施例１のカラーインクシートを使用し、日立ビデオプ
リンター用受像紙ＶＹ−５１００に印加エネルギー２．
２１ｍｊ／ｄａｔにて全面等濃度印字を行なうことによ
ってインク層表面を平滑化させ、表面光沢度Ｇｓ（６０
°）＝２３％のインクシートを得た。

これら実施例１〜３のカラーインクシートを用い、受像
体として日立ビデオプリンター用受像紙ＶＹ−Ｓ　１０
０を用い、以下の印字条件にて同一パターンをインクシ
ートの同一場所から得た。

印加電力　４４２ｍＷ／ドツト サーマルヘッド　　　６ドツト／閣　部分グレーズタイ
プこの結果、第１図に示すように多数回印字しても印字
回数による濃度低下のない良好な印字特性を得た（転写
濃度で示す）。

また、実施例２及び実施例３のインクシートはインク層
表面を平滑化処理しているので、平滑化処理していない
実施例１のインクシートより低印加エネルギ一部（低濃
度部）における感度が良い、但し、転写濃度は反射型マ
クベス濃度計ＲＤ−５１４によった。

さらにこれら実施例１〜３のインク層の染料状態を確認
するために走査型電子顕微鏡Ｓ−３１０Ａ（日立製作所
（株）製）にて２０００倍にて観察を行なったところ良
好な分散状態であり、平均粒径は５μｍであった。

又インク層の光沢度は、ＧＬＯ５Ｓ　ＭＥＴＥＲＶＧＳ
−１０（日本電色工業（株）製）を用い、ＪＩＳ　Ｚ−
８７４１に準じて測定した。

実施例４ 硬　化　剤　　　ＣｖＬハードナーＮ（１１００，８、
溶　　　　剤　　　　トルエン　　　　　　　　　　２
０酢酸エチル　　　　　　　　２０ イソプロピルアルコール　　１０ 以上の成分をボールミルにて分散する。その得られたイ
ンク組成物を７．５μｍポリイミドフィルム（東しデュ
ポン■製）に染料付着量、４．２ｇ／ｒｒｒになるよう
ワイヤーバーにて塗布乾燥し、インク層厚約７．０μの
カラーインクシートを得た。

実施例５ 実施例４のカラーインクシートに対し、インク層のベー
スフィルムに用いたのと同じポリイミドフィルムを重ね
合せ、印加エネルギー２．２１ｍｊ／ｄａｔにて空印字
を行ない、その後１００℃で１０分熱硬化させることに
よってインク層表面を平滑化させ、表面光沢度Ｇ　ｓ　
（６０°）　＝５５．３％のインクシートを得た（但し
ポリイミドフィルムへの染料転写は行なわれなかった）
。

実施例６ 実施例４のカラーインクシートを使用し、日立ビデオプ
リンター用受像紙ＶＹ−５１００に印加エネルギー２．
２１ｍｊ／ｄａｔにて全面等濃度印字を行ない、その後
１００℃で１０分熱硬化させることによってインク層表
面を平滑化させ、表面光沢度Ｇｓ　（６０’　）　＝２
０．３％のインクシートを得た。

これら実施例４〜６のカラーインクシートを用い、受像
体として日立ビデオプ１〕ンター用受像紙ＶＹ−５１０
０を用い、以下の印字条件にて同−パターンをインクシ
ートの同一場所から得た。

印加電力　４４２ｍＷ／ドツト サーマルヘッド　　　６ドツト／１ｍ　　部分グレーズ
タイプこの結果、第２図に示すように多数回印字しても
印字回数による濃度低下のない良好な印字特性を得た（
転写濃度で示す）。

また、実施例５及び実施例６のインクシートは、インク
層表面を平滑化処理しているので、平滑化処理していな
い実施例４のインクシートより表面の凹凸が無く、その
分だけ印字むらや濃度低下がなく、画質がひときわ良好
で、印字後の受像層の光沢度も高かった。

さらにこれら実施例４〜６のインク層の染料状態を確認
するために走査型電子顕微鏡Ｓ　−３１ＯＡ（日立製作
所（株）製）にて２０００倍にて観察を行なったところ
良好な分散状態であり、平均粒径は５μｍであった。

又インク層の光沢度は、ＧＬＯ５Ｓ　ＭＥＴＥＲＶＧＳ
−１０（日本重色工業（株）製）を用い、ＪＩＳ　Ｚ−
８７４１ニ準じて測定した。

効−一一釆 以上述べたように本発明の方法によれば、等速モード法
において、高濃度転写を多数回印字しても濃度低下が無
く、良好な階調表現がなされ、インクシートを平滑化処
理すると画像が一段と良好になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１〜３のインクシートについての印加エ
ネルギーと転写濃度との関係を示すグラフである。 第２図は実施例４〜６のインクシートについての印加エ
ネルギーと転写濃度との関係を示すグラフである。 印加エネルギーＥ（ｍＪ／ｄｏｔ） 毘　２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基体上に設けられたインク層から熱により色素を昇
   華させ、受像層に像を形成させる昇華型感熱転写方式に
   用いる昇華型熱転写体において、前記インク層が少なく
   とも熱昇華性染料を高分子物質バインダー中に粒状状態
   で分散含有せしめてなることを特徴とする昇華型熱転写
   体。 ２、前記インク層が少なくとも熱昇華性染料を熱可塑性
   樹脂バインダー中に粒状状態で分散含有せしめてなり、
   且つ前記インク層の光沢度が、ＪＩＳＺ−８７４１に準
   じた測定において、Ｇｓ（６０゜）≧１５％である特許
   請求の範囲第１項記載の昇華型熱転写体。 ３、前記インク層が少なくとも熱昇華性染料を熱硬化性
   樹脂バインダー中に粒状状態で分散含有せしめてなり、
   且つ前記インク層の光沢度が、ＪＩＳＺ−８７４１に準
   じた測定において、Ｇｓ（６０゜）≧２０％である特許
   請求の範囲第１項記載の昇華型熱転写体。