JPH02107482A - 昇華型熱転写記録シート - 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】 １権立夏 本発明は昇華型熱転写記録シート、特に多数回印字用昇
華型熱転写記録シートに関するものである。

従〕ｑ創」 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
写型と昇華転写型とがあり、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、この昇華型転写記録方式は、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−トを各１枚づつ使用し、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
を少しづつずらせて使用するＮ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中に含ませ
ているにもかかわらず、印字回数が増加するにつれ急速
に特に高画像濃度部の転写濃度が低下してくるため、多
数回の印字が実質的にできない欠点があった。

多数回印字に耐え得る充分な量の染料を均一に含んだ厚
い従来のインク層が２回目以降急激に濃度低下を生じる
のは、（ｉ）転写に寄与する染料がインク層の自由表面
のごく近傍付近のみであること及び（ｉｉ）染料の転写
がフィックの法則に従うことから、結果的にインク層の
自由表面のごく近傍付近の染料が毎回印字ごとに減少す
るためであることがわかった。

この知見に基づき、本発明者等は、印字によって染料転
写寄与層の上層部（自由表面層）で消費された染料を補
充するために、染料供給層から染料転写寄与層の下層部
に染料を補い易いように染料放出能が染料供給層〉染料
転写寄与層の関係になるように各層を設計することを提
案した（特願昭６３−６２８６６参照）、シかしながら
、この方法は被転写体として受容層が形成された特殊な
印画紙を用いる場合には良好な結果が得られるが、普通
紙に熱転写する場合には、必ずしも鮮明な良好な画像が
得られるとは限らなかった。

■−−旗 本発明は従来の欠点を克服し、多数回印字しても転写濃
度が低下せず、普通紙上にも良好な熱転写画像が得られ
る多数回印字用昇華型熱転写記録シートを提供すること
を目的とする。

盪−一双 本発明者等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、（ｉ）昇華性染料を有機結着剤中に分散
させてなる染料供給層及び染料転写寄与層を積層させて
なるインク層領域と。

（ｉｉ）染料受容性物質を含有する染料受容性物質供給
層領域とを設けた昇華型熱転写記録シートを提供するこ
とによって前記目的が達成できることを見出した。

本発明は本出願人の特願昭６３−６２８６６号に開示さ
れている発明、すなわち基体上に、該基体側から順にそ
れぞれ昇華性染料を有機結着剤中に分散させてなる染料
供給層及び染料転写寄与層を積層させてなる昇華型熱転
写媒体において、前記染料供給層及び前記染料転写寄与
層は、その各処方にて同一付着量を基体上にそれぞれ単
独層として形成し、その各々を別々の受像層と重ね合わ
せ１両者に同一の熱エネルギーを印加したとき、それぞ
れの受像層への染料転写量が、染料供給層〉染料転写寄
与層 の関係にあることを特徴とする昇華型熱転写媒体に関す
る発明を改良したものである。

すなわち、本発明では、特殊なインク受容層をもたない
普通紙上にも染料を良好に熱転写できるように、基体上
に、インク層領域と並列させて染料受容性物質を含有す
る染料受容性物質供給層領域を設けていることを特徴と
する０画像を形成する際には、まず、普通紙上に染料受
容性物質を記録シート上の染料受容性物質供給層領域か
ら転写させ、しかる後、その普通紙上に転写された染料
受容性物質の部分にインク層領域から昇華性染料を転写
させることによって画像形成が完了する。

本発明の記録シート上のインク層領域は前記出願の染料
供給層と染料転写寄与層との積層構造からなるインク層
と同一であるので、インク層領域については簡単な説明
に止めておく。

インク層領域を形成する染料転写寄与層の厚さは、−船
釣には０．０５〜５μｍ、好ましくは、０゜１〜２μｍ
であり、また染料供給層の厚さは一般的には０．１〜２
０μｍ、好ましくは０．５〜５μｍである。

本発明のインク層領域を形成する染料転写寄与層及び染
料供給層に使用される昇華性染料、結着剤等は公知のも
のが使用できる。

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、油溶性染料など熱転写捺染
で使用されるものであれば良く１例えばＣ，１，デイス
パースイエローの１，３，８゜９．１６，４１，５４，
６０，７７．１１６等、Ｃ，１，デイスパースレッドの
１．４，６，１１，１５，１７，５５，５９，６０，７
３，８３等、Ｃ，Ｉ。

デイスパースブルーの３，１４，１９，２６．５６，６
０，６４，７２゜９９、１０８等、Ｃ，１，ソルベント
イエローの７７．１１６等、Ｃ，１，ソルベントレッド
の２３．２５．２７等、及びＣ，Ｉ。

ソルベントブルーの３６．８３，１０５等が挙げられ、
また、アントラキノン系またはアゾ系の分散染料として
、　５ＯＴ−Ｂｌｕｅ　Ｇ、　５ＯＴ−Ｂｌｕｅ　２．
５ＯＴ−Ｒｅｄ２Ｇ、　　５ＯＴ−Ｒｅｄ　　２００．
　５ＯＴ−Ｒｅｄ　　３００．　５ＯＴ−Ｒｅｄ　８０
０゜ＳＯＴ−Ｙｅｌｌｏｗ　５．　ＳＯＴ−Ｙｅｌｌｏ
ｗ　５Ｇ　（以上、保土谷化学製）等が挙げられ、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。

染料転写寄与層及び染料供給層に使用される結着剤には
熱可塑性又は熱硬化性樹脂が用いられ、そのうち比較的
高ガラス転移点または高軟化性を有する樹脂としては１
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。

これらの樹脂は一種で使用できるが、数種を混合するか
、さらに共重合体を使用しても良い。

さらに染料転写寄与層と染料供給層との間においてガラ
ス転移又は軟化温度に対し差をっける場合、ガラス転移
温度Ｏ℃以下、又は軟化温度６０℃以下の樹脂又は天然
１合成ゴムが好ましく、具体的には、 シンジオタクチック１．２−ポリブタジェン（市販品と
してＪＳＲＲＢ８１０，８２０，８３０日本合成ゴム）
；酸又は非酸性酸を含むオレフィンコポリマー及びター
ポリマー（市販品としてデクソンＸＥＡ−７、デクソン
ケミカル）；エチレン−酸ピコポリマー（市販品として
４００＆４００Ａ、４０５．４３０、アライド・ファイ
バーズ＆プラスチックス；　Ｐ−３３０７（ＥＶ１５０
）、Ｐ−２８０７（ＥＶ２５０）、　三井・デュポンポ
リケミカル）；低分子量ポリオレフィン系ポリオール及
びその誘導体（市販品としてポリテールＨ１＋１Ｅ三菱
化成工業）；臭素化エポキシ樹脂（ＹＤＢ−３４０、４
００，５００，６００東部化学）；ノボラック型エポキ
シ樹脂（ＹＤＣＮ−７０１，７０２，７０３東部化学）
；熱可塑性アクリルツルージョン（タイヤナールＬＲ１
０７５，１０８０，１０８１，１０８２，１０６３，１
０７９三菱レイヨン）；熱可塑性アクリルエマルジョン
（ＬＸ−４００、ＬＸ−４５０，三菱レイヨン）；ポリ
エチレンオキサイド（アルコックスＥ−３０，４５，ア
ルコックスＲ−１５０，４００，１０００明成化学工業
）；カプロラクトンポリオール（プラクセルＨ−１，４
，１．ダイセル化学工業）；などが好ましく、特に、ポ
リエチレンオキサイド、ポリカプロラクトンポリオール
が実用上有用であり、又先に記した、熱可塑性又は熱硬
化樹脂と上記１種又は数種と混合した形で用いるのが好
ましい。

染料転写寄与層の染料含有率は通常５〜８０％。

好ましくは、ｌＯ〜６０％程度である。

又、染料供給層の染料含有率については、５〜８０％の
染料含有率が好ましいが、染料転写寄与層と染料供給層
との間に染料濃度勾配をつける場合、転写寄与層の染料
濃度に対し、１．１〜５倍、好ましくは、１．５〜３倍
が望ましい。

染料受容性物質を含有する染料受容性物質供給層領域は
、本発明の昇華性インク層領域が多数回記録を可能とし
ているので、単純な単層構造では役立たず、下記の如く
、染料受容性物質供給層領域も、インク層と同様に、染
料受容性物質の転移が多数回可能となる構造のものでな
ければならない。そのためには、比較的低融点の染料受
容性物質が高融点の樹脂からなる微細多孔質組織構造中
に保持されている。この低融点の染料受容性物質は、サ
ーマルヘッド等による加熱によって溶融し、前記多孔質
組織構造の間から滲み出して普通紙上に少しづつにじみ
出て多数回転移が可能となる。

染料受容性物質供給層領域中の染料受容性物質の含有斌
は、一般的には１０〜８０重量％であり、好ましくは３
０〜６０重量％である。

染料受容性物質供給層の厚さは、一般的には１〜５０μ
曙であり、好ましくは３〜２０μｍである。

前記した構造を有する染料受容性物質供給層の製造法は
特に限定されるものではないが、−般には次のような方
法がとられる。即ち、低融点の染料受容性物質と樹脂に
多孔質構造を形成する役目をするオイルとを、適当な有
機溶剤と共に、アトライター及びボールミル等のような
分散装置を用いて混合、分散させて分散液（溶液でも良
い）を得る。別途、有機溶剤に溶解させた熱可塑性樹脂
の溶液を調製し、これを前記分散液と共に混合し、ボー
ルミル等の混和器で均一に分散する０次いでその得られ
た分散液を支持体上に塗布し、乾燥することにより前記
のような微細構造の染料受容性物質供給層領域が得られ
る。分散液中には、前記した染料受容性物質及びオイル
の分散をよくするために湿潤剤、分散剤等を加えても良
い。また必要に応じて、この種の樹脂塗料に通常使用さ
れる充填剤を加えることもできる。

ここで、染料受容性物質ニオイル：多孔質構造形成用熱
可塑性樹脂の混合比は、一般的には（１〜６）　：　（
１〜４）　：　（１〜８）であり、好ましくは（１〜３
）　：　（１〜２）　：　（１〜４）である。

低虐点の染料受容性物質の例としては、ポリエステル、
塩ビー酢ビ、アクリル系樹脂で、融（以下余白） 点１１０℃以下のものが好ましい。

微細多孔質樹脂組織を構成する高融点の樹脂の例として
は、後述するようなオイルとの関係において、塩化ビニ
ル、酢酸ビニル、塩化ビニリデン、アクリル酸、メタク
リル酸、セルロース系樹脂、アクリル酸エステル及びメ
タクリル酸エステルから選ばれたモノマーの単独または
共重合体等の熱可塑性樹脂及びフェノール樹脂。

フラン樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、ユリア樹脂、メラ
ミン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル、エポキ
シ樹脂等の熱硬化性樹脂で、融点が１２０℃以上のもの
が好ましい。

また別法として、多孔質組織を形成する樹脂とは非相溶
性であり、該樹脂を溶解しない溶媒に可溶性である物質
を樹脂と共に混練し、支持体上に塗布して樹脂層を形成
した後、該物質を前記のような溶媒で溶解して多孔質樹
脂組織を形成し、さらにその多孔質組織中に染料受容性
物質を充填する方法によっても上記のような構造を有す
る染料受容性物質供給層領域が得られる。

樹脂に多孔質構造を形成する役目をするオイルとしては
、上記したような熱可塑性樹脂と非相溶性であり、非揮
発性のものであれば、液体、半固体のいずれも用いるこ
とができる。液体オイルの例としては、たとえば、綿実
油、菜種油。

鯨油等の動植物油；あるいはモーターオイル。

スピンドル油、ダイナモ油等の鉱油が挙げられ、また半
固体オイルの例としては、例えばラノリン、ラノリン誘
導体、ワセリン、ラード等が挙げられる。

その他、前記多孔質樹脂組織をより強く支持体上に保持
させるためには、予め支持体上に中間接着層を設けてお
くことも可能である。その中間接着層の例としては、い
わゆるプラスチック樹脂及びプラスチック樹脂に充填剤
を添加したものが挙げられる。

基体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、基体シートと染料
供給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。

以上の説明は感熱ヘッドを用いての記録方法により説明
したが、本発明の転写媒体は、記録熱エネルギーを感熱
ヘッド以外の方法によって付与する記録方法、例えば、
熱印版、レーザー光、あるいは支持体等媒体中で発生す
るジュール熱による方法に対しても用いることができる
。

このうち、媒体中で発生するジュール熱を用いる。所謂
通電感熱転写法が最もよく知られ１例えばＵＳＰ４，１
０３，０６６、特開昭５７−１４０６０．特開昭５７−
１１０８０、あるいは特開昭５９−９０９６等の多くの
文献に記載されている。

この通電転写法に用いる場合には支持体として比較的耐
熱性の良いポリエステル、ポリカーボネート、トリアセ
チルセルロース、ナイロン、ポリイミド、芳香族ポリア
ミド等の樹脂に、アルミニウム、銅、鉄、錫、亜鉛、ニ
ッケル、モリブデン、銀等の金属粉及び／又はカーボン
ブラック等の導電性粉末を分散させて抵抗値を絶縁体と
良導体との中間に調整した支持体、またこれらの支持体
に前述のような導電性金属を蒸着またはスパッタリング
させた支持体を用いれば良い、これらの支持体の厚さは
ジュール熱の伝導効率を考慮すると、２〜１５ミクロン
程度であることが望ましい。

また、レーザー光転写法に用いる場合には。

支持体としてレーザー光を吸収し１発熱する材質を選べ
ば良い６例えば従来の熱転写用フィルムにカーボン等の
光吸収熱変換材を含有させるか、又は吸収層を支持体の
表、裏面に形成したものが使用される。

以下１本発明を下記の実施例に基づいてさらに具体的説
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 ［染料受容性物質供給層領域の形成１ 重量部 物質供給層領域７を形成した。

［インク層領域の形成］ 分散剤　　　　　　　　　　　　　　　　２溶　剤　　
メチルエチルケトン　　　７０トルエン　　　　　　　
　８５ 上記処方をボールミルにて、約２４時間中分に分散させ
、次いで下記処方の溶液を加え、約１時間ボールミルに
て分散し、染料受容性物質供給層用コーティング剤を調
製した。

重量部 溶　剤　　メチルエチルケトン　　　　　　８０トルエ
ン　　　　　　　　　　　８０ 上記処方の組成物を、第２図及び第３図に示したように
、厚さ約７．５μｍ、幅２１０■膳のポリイミドフィル
ム基体（東しデュポン■製）１上にワイヤバーを用いて
塗布し、１００℃で１分間乾燥して厚さ約１０μｍ、長
さ約３０ｃｍの染料受容性溶　剤　　トルエン　　　　
　　　　１００メチルエチルケトン　　　１００ 上記処方において、染料供給層用処方では上記昇華性染
料を２０重量部、染料転写寄与層用処方では上記昇華性
染料を１０重量部とし、それぞれの組成物を２４時間ボ
ールミルにて分散せしめた。

次に、第１図に示すような構造の昇華型熱転写記録シー
トＳを下記のように作成した。

前述のように、第２図の如く、ポリイミドフィルム基体
（東しデュポン■製）１上に形成した染料受容性物質供
給層領域７に並列させて、ワイヤバーを用いて上記染料
供給層４用インク組成物を膜厚約３．０μ臘になるよう
に塗布後、さらにその上に上記処方の染料転写寄与層５
用インク組成物を膜厚約０．８μ−になるように塗布し
、インク層領域２を形成し、昇華型熱転写記録シートＳ
を製造した。

［印字記録実験］ 上記染料受容性物質供給層領域７とインク層領域２とを
並列させて設けた昇華型熱転写記録シートＳ及び普通紙
３を用いて、まず、染料受容性物質供給層領域７のシー
ト裏面からサーマルヘッド６で、記録密度６ドツト／−
鳳、印加エネルギー１．６０ｍＪ／ドツトの印字条件で
、染料受容性物質を普通紙３上にベタの熱転写を行った
。

その結果、ｆ通紙上に光沢のある樹脂からなる染料受容
層が一面に形成された。

次いで、普通紙３上にベタ転写された染料受容層上に隣
接した昇華性インク層領域２の裏面から印加電力４４２
履Ｖ／ドツト、最高印加エネルギー２．２１ｍＪ／ドツ
トの印字条件で１６階調の濃度ステップを印字記録した
。その結果、前記普通紙上に形成された染料受容層上に
１６階調の良好なるシアン画像が形成された。

前記染料受容層及び昇華性インク層の順次印字記録を各
領域における同一箇所において、多数回印字を行った結
果を第４図に示した。その結果、印字回数を７回まで増
加させても印字濃度の低下の少ない良好なシアン色の階
調画像パターンが得られた。

実施例２ ［染料受容性物質供給層領域の形成］ 実施例１の場合と全く同様にして染料受容性物質供給層
領域を形成した。

［インク層領域の形成］ シアン色のインク層領域２Ｃについては、実施例１と全
く同様にしてインク層領域を形成した。

次いで、マゼンタ色のインク層領域２Ｍについては、シ
アン色のＫａｙａｓｅｔ　Ｂｌｕｅ　７１４の代わりに
、ＭＳ　Ｒｅｄ　Ｇ　（三井東圧製）とＭａｃｒｏｌｅ
ｘ　Ｒｅｄ　Ｖｉｏｌｅｔ　Ｒ（Ｂａｙｅｒ製）とを２
：ｌの混合比で混合した染料を使用した以外は実施例１
と全く同様にしてインク層領域を形成した。

さらに、イエロー色のインク層領域２Ｙについては、シ
アン色のＫａｙａｓｅｔ　Ｂｌｕｅ　７１４の代わりに
、　ＭａｃｒｏＬｅｘ　Ｙｅｌｌｏｗ　６Ｇ　（Ｂａｙ
ｅｒｌりを使用した以外は実施例１と全く同様にしてイ
ンク層領域を形成した。

［印字記録実験］ 実施例１と同様に普通紙上に最初に染料受容層を転移さ
せ、さらに実施例１と同様にしてイエロー、マゼンタ及
びシアン色の順で、カラー画像パターンを記録したとこ
ろ、５回まで同じ画像を形成したが、はとんど濃度低下
の見られない、良好なカラー画像が形成された。

効　　　果 以上述べたように１本発明の如き、昇華型熱転写記録シ
ートを用いることにより、印字回数の増加によっても転
写濃度の急速な低下を起こさない多数回記録ができ、且
つ普通紙上でも鮮明なる画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は、本発明の昇華型熱転写記
録シートの構造を示す説明図である。 第４図は実施例１の昇華型熱転写記録シートについての
多数回印字特性を示すグラフである。 １１６．支持体　　　　　２６０．インク層領域３００
．普通紙　　　　　４００．染料供給層５００．染料転
写寄与層　６６６．サーマルヘッド７００．染料受容性
物質供給層領域 ２Ｙ、、、イエロー昇華性インク層領域２Ｍ、、、マゼ
ンタ昇華性インク層領域２Ｃ，、、シアン昇華性インク
層領域 Ｓ００．熱転写記録シート

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基体上に、 （ｉ）昇華性染料を有機結着剤中に分散させてなる染料
   供給層及び染料転写寄与層を積層させてなるインク層領
   域と、 （ｉｉ）染料受容性物質を含有する染料受容性物質供給
   層領域とを設けた昇華型熱転写記録シート。