JPH02229078A

JPH02229078A - 昇華型熱転写記録方法

Info

Publication number: JPH02229078A
Application number: JP1050669A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kamimura; 上村　浩之; Akira Suzuki; 明鈴木; Masaru Shimada; 勝島田; Hidehiro Mochizuki; 望月　秀洋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1989-03-02
Filing date: 1989-03-02
Publication date: 1990-09-11

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】〔技術分野〕本発明は昇華型熱転写記録方法に関する。

〔従来゛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か高いという欠点
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
して色相層の第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。

この結果、多数回印字能力は確かに向上したものの、印
字時、インク層と受像体の受容層とが熱融着を生じたり
、受像体上に転写された画像の保存安定性が悪かったり
する問題があり、改良すべき余地が残されており、本発
明はこの先願発明をさらに改良したものである。

〔目　　　的〕

本発明は従来の欠点を克服し、多数回印字特性を改良し
、印字時、インク層と受像体とが熱融着したりすること
がなく、受像体上に転写された画像の保存安定性が改良
された昇華型熱転写記録方法を提供することを目的とす
る。

〔構　　成〕

本発明は基体上に設けられる従来の均質なインク層を、
昇華転写する機能を有する比較的薄い表面層（転写寄与
層）と該表面層に昇華染料を拡散供給する機能を有する
層（染料供給層）とに機能分離させた複層構成とした感
熱転写記録媒体と塩化ビニル系樹脂からなる受容層をも
つ受像体とを組合わせ用いることによって多数回の印字
によっても印字濃度が急激に減じることのない、しかも
、印字時のインク層と受像体との剥離性に優れ、受像体
上の画像の保存安定性の高い昇華型転写記録方法を提供
するものである。

すなわち本発明は、基体上に、該基体側から順に染料供
給層及び転写寄与層を設けてなり、前記転写寄与層から
自由表面を介して昇華転写により消費される染料量（単
位：重量／時間・面積）の昇華性染料が前記染料供給層
から前記転写寄与層に拡散供給されやすいよう調整する
ことによって、多数回印字を可能にし、しかも受像体と
して、受容層が塩化ビニル系樹脂からなる受像体を用い
ることで、剥離性が高く、印室中のシート走行性が安定
した印字が可能で、且つ、画像形成後も、受像体の熱安
定性が高いため、画像が保存中に変化することがない。

昇華型熱転写記録とは、インクシートと受像体を重ね合
わせ、サーマルヘッド等から印加された熱エネルギーに
応じて昇華染料がインクシートから受像体へ転写して画
像を形成する方式であるが、本発明は、特定のインクシ
ートと受像体を用いることを特徴としている。

以下１本発明を添付図面に従ってさらに具体的に説明す
る。第１図は本発明の昇華型熱転写記録媒体の構造を示
す説明図であり、１は支持体を示し、２は染料供給層４
．及び染料転写寄与層５から構成されるインク層であり
、３は受像体の支持体、７はその上に形成する受容層、
６はサーマルヘッドを示す。

受容層７に用いられる塩化ビニル系の樹脂としてはポリ
塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレ
ン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニル−プロピオン酸ビ
ニル共重合体などがある。これらは単独あるいは混合し
て用いられる。また従来から公知の樹脂を含有させても
よい。

基体３上への染料受容層の塗布量は固形分含量で０．１
〜２０ｇ／ｃｍ２がよい。

また本発明においては、染料受容層中にアミノ変性シリ
コーン、エポキシ変性シリコーン、アルキッド変性シリ
コーン等の離型剤を含有させることができる。これらシ
リコーン類の使用により、転写媒体との熱融着防止効果
が更に向上する。しかし、シリコーン含有量が多くなる
と、記録後の保存性が低下するので、その含有量は染料
受容層の樹脂量に対して、１０重主星以下であることが
望ましい。

なお、染料受容層中には、充填剤を含有させることもで
きる。充填剤としては、シリカ、酸化チタン、炭酸カル
シウム等の白色顔料が挙げられ、その添加量は、該受容
量の樹脂量に対して、５〜６０重量％が好ましい。その
他、染料受容層には、界面活性剤、紫外線吸収剤、酸化
防止剤等を適宜含有させてもよい。

受像基体３としては、合成紙、上質紙、アート紙、コー
ト紙、セルロース繊維紙、プラスチックフィルム等が単
独であるいはこれらの積層体として使用される。

本発明では、好ましくは、染料供給層４中に未溶解粒子
状染料を混在させ、適正な染料供給層４、染料転写寄与
層５間の濃度勾配または／さらに拡散係数勾配をつけて
も良く、それにより各回初期勾配を保ちながら良好な多
数回記録が期待できる。

但し、ここで、未溶解粒子状染料とは、インク層形成時
、インク（有機結着剤＋昇華性染料十溶剤）を塗布乾燥
後、有機結着剤に溶けきれず、粒子状として析出する染
料を意味し、同一の結着剤及び染料でも溶剤により未溶
解粒子状染料の存在状況が異なる。未溶解粒子状染料の
存在の有無は染料供給層形成後、電子顕微鏡により容易
に識別できる。未溶解粒子状染料の粒径は染料供給層の
層厚によって異なるが、０．０１μｍ−２０μｍ、好ま
しくは１．０μ■〜５μｎ１である。

又、染料転写寄与層中での染料状態は、実際に転写に寄
与する単分子状で分散していることが、転写濃度ムラ発
生防止や、染料供給層と染料転写寄与層との間の染料濃
度勾配を安定に保つことから望ましい。

本発明の染料供給層及び染料転写寄与層に使用される昇
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、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１．４，６，１１，１５，１
．７，５５，５９，６０，７３．８３など、Ｃ０１，デ
イスパースブルーの３．Ｎ、１９，２６，５６，６０゜
６４．７２，９９，１０８など、Ｃ，１，ツルベンＩ・
イエローの７７．１１６など、Ｃ，１，ツルベン１へレ
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。

染料供給層及び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、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、
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
、フッソ樹脂、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。

各層間においてガラス転移点又は軟化温度に差をつける
ために混入する材料の例としては、ガラス転移温度Ｏ′
Ｃ以下、又は軟化温度６０℃以下の樹脂、ワックス及び
天然、合成ゴム等があり、具体例としては、シンジオタ
クチック１，２−ポリブタジェン（市販品としてＪＳＲ
ＲＢ８１０，８２０゜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ＸＩＥＡ−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＆
４０ＯＡ、４０５．４３０、アライ１へ・ファイバーズ
＆プラスチックＸ　；　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ｌ（、Ｉ（Ｅ三菱化成
工業）；臭素化エポキシ樹脂（ｙｏＢ−３４ｏ、　４０
０．５ｏｏ、　６００束都化学）：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（タイヤテールＬＲ１０７５，１０８０，１０８１
，、１０８２゜１０６３、　ｌ０７９三菱レイヨン）；
熱可塑性アクリルエマルジョン（ＬＸ−４００，ＬＸ−
４５０，Ｅ菱しイヨン）；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（プラクセルト１，４，７゜ダイセル化学工業）
；等が挙げられる。

中でも、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、
カルナバワックス、ラノリンワックス等のワックス類、
高級脂肪酸、高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸エステル、
低分子量ポリオレフィン系ポリオール及びその誘導体、
ポリエチレンオキサイド、ポリカプロラクトンポリオー
ルなどが好ましく、特にポリエチレンオキサイド、ワッ
クス類などが実用上有用である。

これらの材料は、その少くとも１種を、先に記した熱可
塑性又は熱硬化性樹脂と混合した形で用いることができ
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、０．１〜２μｍ１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
．５〜５μＩｎである。

転写寄与層及び中間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１〜としてはコンデンサーペーパ、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、レーサー光、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、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
フラッフ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。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。

なお、必要に応じて、染料転写寄与層上には、滑性及び
耐熱性を有する物質からなる離型薄層を設けても良く、
さらに染料供給層と染料転写寄与層との間には非記録時
（保存中）の染料供給層から染料転写寄与層への不必要
な昇華性染料の移動を防止するために中間層を設けても
良い。

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、本発明はこれらに限定されるものではない
。

実施例１メチルエチルケトン　　　　　　　　１００〔染料供給
層用処方〕ポリビニルブチラール樹脂　ＢＸ−１１０染料　ＫＡＹ
ＡＳＥＴ　ＢＬＵＥ　７１４　　　　　　２０トルエン
　　　　　　　　　　　　　１００メチルエチルケトン
　　　　　　　　１００各組成物を２４時間ボールミル
にて分散せしめた。

次に、第１図に示したような構造の昇華型感熱転写媒体
を下記のように作成した。

８．５μｍポリイミドフィルム（東しデュポン■製）を
支持体１として使用し、この上にワイヤバーを用いて上
記染料供給層４用インクを膜厚２．４０μｍ塗布後、さ
らにその上に染料転写寄与層５用インクを０．６１μｍ
塗布し、昇華転写媒体を形成した。

一方、受像体はトルエンＯＯ（侶運化字（体重Ｕ溶剤トルエン　　　　　　　　　　　　　４０メチルエチル
ケ［・ン　　　　　　　　４０上記混合液をワイヤーバ
ーを用いて厚さ約１５０μの合成紙（ユポＦＰＧ−１５
０、丁子油化合成紙）上に塗布し、乾燥温度７５℃で１
分間乾燥して、厚さ約５μの染着層を形成し、受像媒体
が作成された。

こうして得られた転写媒体のインク層が、受像体の受容
層と対面するように重ね合せ、転写媒体の裏面からサー
マルヘッドで、加熱エネルギーを変えて画像記録を行っ
た。サーマルヘッドの記録密度は６ドツｌ−７ｍｍであ
り、記録出力は０．４２Ｗ／ドツトであった。

実施例２〔受容層用処方〕＝１６− アミノ変性シリコーン；　ＫＦ３９３　　　　１溶剤；
ＴＨＦ　　　　　　　　　　　　８０実施例１と同様に
合成紙上ヘコーＩ〜した。

実施例］と同じインクシートを用いて、上記のように製
造した受像体に印字した。

実施例３〔受容層用処方〕重量部アミノ変性シリコーン；　ＫＦ３９３　　　　１溶剤；
ＴＨＦ　　　　　　　　　　　　　８０実施例１と同様
に合成紙上ヘコートした。

実施例１と同じインクシートを用いて、上記のように製
造した受像体に印字した。

得られた結果を下表に示す。

重量部注）■耐光性・・記録後のサンプルを、キセノンフェー
ドメーターで２４時間露出した後、画像の変化を目視で
判定した。

Ｏ・・・良好、Ｘ・・不良 ■保存性・・・記録後のサンプルを、６０℃で暗所に１
００時間保存した後、画像の変化を目視で判定した。

〔効　　果〕

以上述べたように、印字回数が増加しても特に高濃度部
における印字濃度の低下が起こらず、良好な階調表現が
可能であり、多数回記録においてインク層と受像体とで
熱融着が起こらず、受像体上に転写された画像は耐光性
及び保存性に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の昇華型感熱転写体の構造を示す説明図
である。

Claims

【特許請求の範囲】

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インク層を設けた昇華型熱転
写記録媒体と、基体上に塩化ビニル系樹脂からなる染料
受容層を形成した受像体とを重ね合わせ、熱転写記録媒
体側から加熱して昇華性染料を受像体へ転写して記録す
ることを特徴とする昇華型熱転写記録方法。