JPH02215593A - 昇華型熱転写記録媒体 - 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】 １亙立夏 本発明は昇華型熱転写記録媒体に関するものである。

盗」ｕｌｌ 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、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ものであった。

そこで、本発明者等は、特願昭６３−６２８６６号にお
いて、積層構造の昇華型感熱転写記録媒体を提案し、゛
染料供給層と染料転写寄与層との間において、染料放出
能を染料供給層〉染料転写寄与層とすること″により多
数回記録での濃度低下を改善した。

しかしながら、前記記録媒体では、後述する様に、理論
上、染料供給層は染料濃度を増加または拡散係数を増大
させるために一般的に結着剤樹脂の含有量が少なく、支
持体との接着性が悪くなり、記録条件が異なると（例え
ば、印加電圧が高くなるとき、受容層が変わったりする
と）、インク層全体が受像体側に転移（いわゆるインク
層剥離）し、画質を損なう問題があった。

また、前記した如く、８倍モード法による多数回機録を
試みると、染料転写寄与層と受像体表面とがより強く密
着又は摩擦が生じ、走行不良と成る問題もあった。

■−一」在 本発明は印字回数が増加によっても転写濃度の急速な減
少を起こさず、８倍モード法による多数回機録において
もインク層剥離及び融着も起こさず、且つ走行不良を防
止した昇華型熱転写記録媒体を提供することを目的とす
る。

且−一腹 本発明は、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記録媒体に
おいて、前記染料転写寄与層が滑性もしくは離型性を有
する物質、を含有し、前記染料供給層が有機結着剤とし
てイソシアネート類と活性水素を有する化合物との反応
生成物を含有することを特徴とする昇華型熱転写記録媒
体から成る。

本発明者等は第１図に図示したような、インク層２の中
の染料供給層４と支持体１との間の接着力Ｆ工とインク
層２の中の染料転写寄与層５と受容体３との間の接着力
Ｆ８との関係が、Ｆｚ＞Ｆ、となるようにすることを考
えた。このようなバランスの関係を保つために本発明に
おいては染料転写寄与層に滑性もしくは離型性を有する
物質を含有させることによりＦ８を小さくさせ、染料供
給層に有機結着剤としてイソシアネート類と活性水素を
有する化合物との反応物を含有させることによりＦｏを
大きくさせ本発明の所期の目的を達成させた。

特に、８倍モード法においては、転写媒体と受像媒体の
走行速度が異なるため、従来以上の離型性が求められる
。十分なマルチ特性が得られる２層（寄与層／供給層）
構成の転写媒体において、離型剤を加えると、受像媒体
との離型性は向上するが、ベースとの接着力が低下する
ため微量しか含有できなかった。

そこで、離型剤を表面近傍に、また硬化性樹脂をベース
との界面に用いることで、マルチ性と離型性を両立させ
ることができ、８倍モード法での印字を可能にした。

染料転写寄与層に含有させる滑性もしくは離型性を有す
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等合成潤滑油、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
ングリコール等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
物等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、及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等がある。

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％未満では離型性又は融着防止効果が不
十分であり、一方、３０％を越えると、感度及び保存性
が低下する。

前記染料供給層及び染料転写寄与層は、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記録媒体に
関するものである。

熱転写はサーマルヘッドによって行なってもよいが、支
持体層及び／又はインク層を通電によりジュール熱を発
生するように調整し１通電転写によって行なってもよい
。

また、支持体として、レーザー光を吸収し、発熱する材
料を選択することによってレーザー転写法を利用するこ
とも可能である。

本発明の知見によれば、インク層中における染料の拡散
はフィックの法則すなわち、断面積ｑをｄｔ待時間通過
した染料量ｄｎは、拡散方向における染料の濃度勾配を
ｄａ／ｄｘとし、５を熱印加されたときのインク層中の
各部位の平均拡散係数としたとき、 ｄｎ＝−Ｄ（ｄｃ／ｄｘ）ｑｄ　ｔ の関係が適用される。

そこで、染料供給層から転写寄与層に昇華性染料が拡散
供給されやすくするための手段としては、 ■、染料濃度に関して、染料供給層〉転写寄与層の関係
とさせること、および／または■、それぞれの層中にお
ける拡散係数に関して。

染料供給層〉転写寄与層の関係とさせる手段がある。更
に上記■に関して拡散係数を操作する具体的方法として
は例えば、酒井豊子他繊維学会誌Ｖｏ１．３０．　＆１
２　（１９７４）　　；黒木宣彦著「染色理論化学」槙
書店発行ｐ　、５０３〜；第１回ノンインパクトプリン
ティング技術シンポジューム論文集３−５等で紹介され
ている。これらを参考にし、上記■の手段を実現させる
具体的方法としては例えば。

（１）拡散係数は、染料−有機結着剤間の水素結合等に
よる染料拡散に対するエネルギー的抑制効果により影響
されるので、転写寄与層の結着剤として、昇華性染料と
水素結合し易い陽子供給性基又は陽子受容性基を多く有
する有機高分子材料を用いる方法、（２）拡散係数は、
染料を分散している有機結着剤のガラス転移または軟化
温度依存性があり１本プロセスにおける印字中の層の昇
温特性よりガラス転移または軟化温度が低い方が拡散係
数が大となり、従って染料供給層の有機結着剤として、
転写寄与層のそれより低ガラス転移温度または低軟化温
度の物質を用いる方法。

（３）染料供給層中の少なくとも一種の有機結着剤と相
溶性を有し、且つ転写寄与層中の全ての有機結着剤と非
相溶性である可塑剤を染料供給層中に含有させる方法。

（４）上記（１）、　（２）及び（３）の方法を適当に
組合せて行なう方法、等が挙げられるが、上記拡散係数
の関係が満足されれば、これらの方法に限らないことは
、言うまでもない。

本発明における染料供給層および転写寄与層の材料処方
設計をする上で、上記Ｉおよび／または■の手段が有用
であり、これらの効果により意図した改善が実現してい
るか否かを確認する簡単な方法として、染料供給層およ
び転写寄与層の各処方にて同一付着量を基体上に単独層
として形成し、各々をそれぞれ別々の受像層と重ね合わ
せ、一定の昇華温度を印加したとき、昇華転写量が染料
供給層〉転写寄与層の関係になるような各層を選択する
方法がある。

次に転写寄与層の厚さは、一般的には０．０５〜５μｍ
、好ましくは、０．１〜２μｍである。また染料供給層
の厚さは一般的には０．１〜２０μｍ、好ましくは０．
５〜１０μｍである。

本発明で使用され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など、Ｃ，１，
デイスパースレッドの１，４゜６、１１．１５．１７．
５５．５９．６０．７３．８３など、Ｃ，Ｉ。

デイスパースブルーの３．１４．１Ｇ、　２６．５６．
６０゜６４、７２．９９．１０８など、Ｃ，１，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、これらの染料
の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、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。

染料供給層における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
等があり、イソシアネート類としては、ジーまたはトリ
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
へキサメチレンジイソシアネート等がある。

この中で特にポリビニルブチラールは使用する染料と適
度の相互作用を有し、染料拡散に対するバリヤ性とリボ
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（式日薬品工業社
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−ＮＧＯ基と活性水素
を有する化合物の一〇〇基とが０．１：１〜１：１とな
る範囲が好ましい。

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つける場合、ガラス転移
温度０℃以下、又は軟化温度６０℃以下の樹脂又は天然
、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ＪＳＲＲＢ８
１０．８２０゜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−酢ピコポリマー（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ｘ　；　Ｐ−３３０７（ＥＶ１５０）、Ｐ−２
８０７（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Ｈ，ＨＥ三菱化成工業）；臭
素化エポキシ樹脂（ＹＤＢ−３４０，４００，５００，
６００東部化学）；ノボラック型エポキシ樹脂（ＹＤＣ
Ｎ−７０１。

７０２、７０３東部化学）；熱可塑性アクリルソルーシ
ミン（タイヤナールＬＲ１０７５，１０８０，１０８１
，１０８２、１０６３，１０７９三菱レイヨン）；熱可
塑性アクリルエマルジ：ｓ　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−１，４，７，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。

転写寄与層の染料濃度は通常５〜８０％、好ましくは、
１０〜６０％程度である。

又、染料供給層の染料濃度については、５〜８０％の染
料濃度が好ましいが、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染料転写寄与層染料濃度
に対し、１．１〜５倍、好ましくは、１．５〜３倍が望
ましい。

又、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。

今まで染料層を２層に分けた例について述べて来たが、
適切な染料転写量の差を生じさせ。

本発明が意図する機能分離ができれば染料層を２層以上
の多層にすることも可能である。

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、あるいは支持体及び／又はインク
層等媒体中で通電により発生するジュール熱を利用した
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、例えばＵＳＰ４　、１０３．０６６、
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５Ｍ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、発熱する材質を選べば良い０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、本発明を下記の実施例に基づいてさらに具体的に
説明するが１本発明はこれらに限定されるものではない
。

実施例１ （染料供給層の処方） 重量部 溶　剤　　トルエン メチルエチルケトン （染料転写寄与層の処方） 溶　剤　　トルエン メチルエチルケトン　　　　　　　９５上記処方の組成
物をボールミルにて分散後、第１図に示すように８．５
μ履ポリイミドフィルム基体（東しデュボン■製）１上
に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４．５μ■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１．
０μ−になるように塗布し、インク層２を形成し、昇華
転写媒体を製造した。

実施例２ 実施例１において、染料供給層及び染料転写寄与層のポ
リビニルブチラール樹脂ＢＸ−１の代わりにデンカブチ
ラール５０ＧＯＡ　（電気化学工業■製）を使用し、染
料転写寄与層のシリコーンオイル　５Ｆ８４１７の代わ
りにパラフィンワックス（１１５″Ｆ′）（日本精ろう
■製）を使用した以外は、同様にして昇華転写媒体を製
造した。

実施例３ 実施例１の染料供給層においてポリビニルブチラール樹
脂ＢＸ−１の代わりにポリビニルブチラール樹脂ＢＬ−
１（漬水化学工業ｆｌａｌｌ）を使用した以外は、同様
にして昇華転写媒体を製造した。

以上の昇華熱転写記録媒体に対して、受像媒体としては
、下記の処方の混合液を１５０μｍ厚の合成紙上にワイ
ヤーバーにて塗布し、約５μｍの受容層を設けたものを
使用した。

重量部 トルエン メチルエチルケトン 第１図に示すように、上記受容層３上に、サーマルヘッ
ド６を用いて印刷条件として印加電力４４２　ｍＷ７ド
ツト、最高印加エネルギー２．２１ｍＪ／ドツトにて転
写媒体と受像媒体の走行速度比を変えて印字した。

得られた結果を第２図に走行速度比ｎと画像濃度との関
係として示した。

第２図に示した結果かられかるように、本発明の昇華型
熱転写記録媒体は走行速度比を変えても走行不良を起こ
すことがわかった。また、多数回印字特性も良好であり
、インク層剥離及び融着を起こすこともなかった。

羞−一来 以上述べたようにインク層構成の改善された本発明の昇
華型熱転写記録媒体は、Ｎ倍モード法印字を行っても印
字濃度が実質的に低下せず、良好な多数回印字特性を備
え、さらにインク層剥離及び融着を起こさず、且つ走行
不良を防止している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の昇華型熱転写体の構造を示す説明図で
ある。 第２図は受像媒体／転写媒体の走行速度比ｎと画像濃度
との関係を示すグラフである。 １・・・支持体　　　　　２・・・インク層３・・・受
像体　　　　　４・・・染料供給層５・・・転写寄与層
　　　６・・・サーマルへラド特許出願人　　株式会社
　リ　コ　− 手続補正書

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、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記録媒体において
   、前記染料転写寄与層が滑性もしくは離型性を有する物
   質を含有し、前記染料供給層が有機結着剤としてイソシ
   アネート類と活性水素を有する化合物との反応生成物を
   含有することを特徴とする昇華型熱転写記録媒体。