JPH02229084A

JPH02229084A - 昇華型熱転写記録媒体

Info

Publication number: JPH02229084A
Application number: JP1050605A
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: 1989-03-01
Filing date: 1989-03-01
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媒体に関する。

〔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
く用いら九でいる。

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
に熱溶融転写メ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、この昇華型転写起録方式は、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５１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−
１＝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、受
像体と熱融着を生じることがあり、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、多数回印字特性を備えて
いると同時に、受像体と熱融着か生じない昇華型熱転写
記録媒体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、染
料転写寄与層中に、無機微粒子を含有させた構成から成
り、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、受像体と熱融着を生じることがなく
、インク層と受像体との剥離性が良好な昇華型転写媒体
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
給層及び染料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
（単位二重量７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たものであり
、しかも染料転写寄与層に無機微粒子を含有させること
により、耐熱性が向上し、印字の際、受像体と熱融着を
起こさず、インク層と受像体との剥離性の高い多数回記
録用の昇華型熱転写体を提供できる。

本発明で使用される無機微粒子としては、酸化チタン、
酸化アルミニウム、酸化ケイ素、硫酸バリウム、炭酸カ
ルシウムなど公知のものがある。

粒径は、０．０１〜５μｍが好ましく、含有する染料転
写寄与層は層厚以上の大きさになると、表面の凹凸が大
き過ぎ、画像のざらつき、白ぬけとなって現われるので
、層厚以下が好ましい。

無機微粒子の含有量は、層中の１０〜８０重量％、好ま
しくは３０〜６０重量％である。また、必要に応じて染
料供給層へも含有させられる。

以下、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は紙などの受像体、６はサーマルヘッドを示す。

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６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
数回記録を可能としている。

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（有機結着剤十昇華性染料−　コ十溶剤）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、０．０１μ
ｍ〜２０μｍ、好ましくは１．０μｍ〜５μｍ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１．４．６．１１．１５．１７．５５゜５９、６０．
７３．８３など、Ｃ，１，デイスパースブルー＋７１３
．１４．１９．２６．５６．６０．６４．７２．９９．
１０８など、Ｃ，１，ツルベントイ１Ｏ−（７）７７、
１１６など、Ｃ０■、ソルベントレッドの２３．２５．
２７などｃ、ｒ、ソルベントブルーの３６．８３．１０
５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
場合、ガラス転移温度Ｏ℃以下、又は軟化温度６０℃以
下の樹脂、ワックス及び天然、合成ゴム等を使用するこ
とが好ましく、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）１．　ＨＥ三菱化成工業）；臭素
化エポキシ樹脂（ＹＤＢ−３４０，４００，５００，６
００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ＬＲ１０７５，１０８０
，１０８１，１０８２，１０６３，１０７９三菱レイヨ
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−１
５０，４００，１０００明成化学工業）；カプロラクト
ンポリオール（プラクセルｏ−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、−射的には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．
５〜５μｍである。

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、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１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
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。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トルエンメチルエチルケトン（染料供給層用処方）重量部ポリビニルブチラール樹脂ＢＸ−１１０染料ＫＡＹＡＳ
ＥＴ　ＢＬＵＥ　７１４　　　　　　　　　２０トルエ
ン　　　　　　　　　　　　　　　１００メチルエチル
ケトン　　　　　　　　　　１００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図に示し、たような構造の昇華型熱転写記録
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。

実施例２実施例１の染料転写寄与層の処方において、酸化チタン
の代わりに酸化ケイ素；アエロジル２００（日本アエロ
ジル社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして昇華
型熱転写記録媒体を作成した。

実施例３実施例１の染料転写寄与層の処方において、酸化チタン
の代わりに酸化ケイ素；アエロジル３００（日本アエロ
ジル社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして昇華
型熱転写記録媒体を作成した。

一方、受像媒体は重量部溶剤トルエンメチルエチルケトン上記混合液をワイヤーバーを用いて厚さ約１５０μの合
成紙（ユボＦＰＧ−１５０、玉子油化合成紙）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零媒体のインク層が、受像媒体の染
着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ドツト／ｍｍであ
り、記録出力は０．４２Ｗ／ドツトであった。

受像媒体中のシリコーンオイル含有量を変えた各受像体
へ、実施例１〜３のインクシートで印字した結果を示す
。

【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。第２図は多数回印字（ｎ＝１〜１０）を行なった時の印
字濃度と印字エネルギーとの関係を示すグラフである。また、実施例１のインクシートで多数回印字（ｎ＝１〜
１０）を行なった時の印字濃度と印字エネルギーとの関
係を示す結果を第２図に示す。〔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、多数回記録特性が
良好であり、染料転写寄与層が無機微粒子を含有するこ
とによりインク層と受像体との間に熱融着が生じる問題
が解決された。

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
写記録媒体で、該染料転写寄与層が無機微粒子を含有す
ることを特徴とする昇華型熱転写記録媒体。