JPH02233291A

JPH02233291A - 昇華型熱転写記録方法

Info

Publication number: JPH02233291A
Application number: JP1054693A
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: 1989-03-06
Filing date: 1989-03-06
Publication date: 1990-09-14

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、レーサ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
てカラーインクシ一トを用い、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１〜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、インクシ一トを多数回使
用することにより、この欠点を改善しようとインクシ一
トと受像体を等速に移動させ、繰返し利用する等速モー
ド法とインクシ一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
像層からインク層への染料の逆転写により色濁りが生じ
たり、ゴーストが生じ、鮮明な画像が得られない場合が
あり、改良すへ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、すなわち、昇華性染料を用いた熱転写記録方式は、昇華
性染料のインク層から受像層への熱拡散であり、両者は
サーマルヘッドとプラテンローラー間の押圧力により密
着している。

ここでフルカラー形成時、２次色、３次色を形成する場
合、先に受像層に転写した染料が、２次色、３次色形成
時受像層からインク層に逆戻りする（これを逆転写と呼
ぶ）。この逆転写した染料を含むインク層は、ワンタイ
ム使用用では、その後捨てられ問題は生じないが、多数
回インク層を使用する場合、次の記録時受像層へ転写し
、色濁りや前の絵柄パターンのゴーストとして次の記録
に影響を与える。この悪影響は目視」二、色記録順序を
変えることにより軽減できるが、その効果は不充分であ
る。

特開昭６１−２９３８９１等に開示されている技術では
、各色を別の透明受像層に形成し、これらを重ね合せる
ことによってフルカラーを形成するため、逆転写は生じ
ないものの、従来と異なり特別な受像紙（Ｍ）が必要で
あり、さらに、受像紙を３枚用いてフルカラーを形成す
ることから受像紙全体が厚く、さらにコスト高となる。

又、３枚を重ねる場合、微少の位置ずれにより、画像の
ぼやけを生じさせ、画像の劣化の危険性を有している。

〔目　　　的〕

本発明は従来の欠点を克服し、多数回印字にも転写濃度
低下が生じず、受像層からインク層への別色の昇華性染
料の逆転写による色濁り、ゴース１一等が生じない昇華
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尊い表面層（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
熱転写記録媒体と少くとも表面が硬化性樹脂からなる受
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、染
料の逆転写による色濁りや、ゴース１−のない鮮明な画
像が得られる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
位二重量／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，受容層が硬化性樹脂からなる受像体を用いること
で、染着した染料が次色の印字（色重ね）の際に受像層
からインク層へ逆転写するのを防いでいる。

特に、受像体として、少くとも表面が硬化性樹脂からな
るＯＨＰ用受像フィルムを用いることで印字の際、表面
が凹凸になって色が濁ることがなく、透明性の良好な鮮
明な画像が得られた。従来の受像体では記録媒体のイン
ク層表面の凹凸（特に粒子状染料の存在による）によっ
て受容層も凹凸ができ、オーバーへッドプロジェクタ　
（○ＨＰ）で画像を照射すると、色が濁ってしまったが
、本発明の方法によれば、鮮明な画像を照射できるＯＨ
Ｐの記録が多数回記録でも可能となる。

昇華型熱転写記録とは、昇華型熱転写記録媒体（インク
シ一ト）と受像体とを重ね合わせ、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
一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１・と受像体を用いるこ
とを特徴としている。

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の一
例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。

本発明で用いられる受像体としては、次のようなものが
ある。熱、放射線、紫外線などのエネルギーにより、硬
化するような樹脂を受像体の表面に用いればよく、必要
に応じて硬化触媒、重合開始剤、増感剤等を含有させて
もよい。

受像体の表面に用いられる硬化性樹脂の例としては、例
えば、エポキシ樹脂，シリコーン樹−８一脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ポリエステル樹脂
、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、スピロアセタール、オ
リゴアクリレート、ポリエステルウレタンアクリレー１
一などがあり、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。

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
リコーン類の使用しこより、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重量％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。

特に、ＯＨＰ用受像体としてはＰＥＴフィルムなどの公
知の透明フィルムが使用される。

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／ｃｍ”がよい。

以上は、染料受容層と基体との積層体からなる受像体に
ついて説明したが、受像体としては前述のような受容層
を形成する硬化性樹脂だけからなる単層のものでも良い
。

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＋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１．０μｍ〜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＝１１一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．Ｉ．ディスバースイエローの１．３，８，９，１
６，４１，５４，６０，７７，１１６など、Ｃ．Ｉ．デ
ィスパースレッドの１．４，６，１１．１’５，１７，
５５，５９，６０，７３．８３など、Ｃ’．Ｉ．ディス
パースブルーの３．１４，１９，２６，５６，６０，６
４，７２，９９，］０８など．　Ｃ．Ｉ．ソルベン］〜
イエローの７７，１１６など、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッ
ドの２３．２５．２７などＣ．Ｉ．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。

二オし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ーポリブタジエン（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ＸＥＡ−７、デクソンケミカル
）；エチレンー酢ビコポリマ−（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（市販品としてボリテール＋１．｝ＩＥ三菱化成工
業）；臭素化エポキシ樹脂（ＹＤＢ−３４０，　４００
，　５００，　６００東部化学）；ノポラック型エポキ
シ樹脂（ＹＤＣＮ−７０］．　，７０２，　７０３東部
化学）；熱可塑性アクリルソルーション（タイヤナール
ＬＲ］０７５，１０８０，　１０８１，　１０８２１０
６３．　１０７９三菱レイヨン）；熱可塑性アクリル１
−　７　／Ｌ／ジ：ａ　ン（ＬＸ−４００，　ＬＸ−４
５０，　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）；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ボリオール及びその誘導体、
ポリエチレンオキサイド、ポリ力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〜−］４
〜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、ポリサル示ンフ
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２Ｎ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５７−１．１０８０
、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、ポリ力ボネート，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
良レ為。

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、本発明はこれらレこ限定されるものではな
い。

実施例１〈シアン用インクシ一トの製造〉トルエン　　　　　　　　　　　　　１００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−１　　　１０染料　
ＫＡＹＡＳＥＴ　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、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（東レデュポン■製）を
支持体として使用し、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用インクを０．６１μｍ塗布し
、昇華転写媒体を形成した。

〈イエロー用インクシ一トの製造〉染料をＭａｃｒｏｌｅｘ　Ｙｅｌｌｏｗ　６Ｇ　（Ｂａ
ｙｅｒ）に変えた以外は、前述のシアン用インクシ一ト
と全く同様にして製造した。

一方、受像体は下記のように製造した。

重量部１５０μの合成紙（ユポＦＰＧ−１５０、王子油化合成
紙）上に塗布し、乾燥温度７５゜Ｃ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。

その後、６０℃で２４時間放置し、硬化を進めた。

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ドッ１〜／ｍｍであ
り、記録出力は０．４２Ｗ／ドットであった。

実施例２〔受容層用処方〕重量部溶剤トルエン　　　　　　　　　　　　４０メチルエチルケ
トン　　　　　　　　４０上記混合液をワイヤーバーを
用いて厚さ約一１９ーで紫外線を照射し（高圧水銀灯８０Ｗ／■、５秒）、硬
化を進めた。

受像体として、上記のように製造したものを使用した以
外は、実施例１と同じ操作を繰返した。

実施例３〔受容層用処方〕重量部実施例１と同様に合成紙上ヘコートし、空気で紫外線を
照射し（高圧水銀灯８０ＩＮ／　ａｎ、５秒）、硬化を
進めた。

実施例１〜３において、印字記録を行い、染料の逆転写
が生じるかどうかは、次のように評価した。まず、 ■イエローのべタ画像を印字し、 ■その上に、シアンの絵柄パターンを印字し、■そのシ
アンインクシー１−で、別紙にべ夕画像を印字し、■の
画像中に、何ノの絵柄パターンが、イエロー味を帯びて
現われるか否かを目視で観察した。

その結果、逆転写現像は全く観察されなかった。

実施例４昇華型熱転写記録媒体としては、実施例１で製造したシ
アン用インクシ一トを使用した。

また、受像体としては、受像体の基体として合成紙の代
わりに透明のＰＥＴフィルムを使用した以外は、実施例
１と全く同様にして叶ＩＰ用受像体を調製した。

」二記インクシー１〜とＯＨＰ用受像体とを用いて実施
例１と同様にして印字記録を行った。

実施例５ −２１一昇華型熱転写記録媒体としては、実施例１で製造したシ
アン用インクシ一トを使用した。

また、受像体としては、受像体の基体として合成紙の代
わりに透明のＰＥＴフィルムを使用した以外は、実施例
２と全く同様にしてＯＨＰ用受像体を調製した。

丘記インクシートとＯＨＰ用受像体とを用いて実施例１
と同様にして印字記録を行った。

実施例６昇華型熱転写記録媒体としては、実施例１で製造したシ
アン用インクシートを使用した。

また、受像体としては、受像体の基体として合成紙の代
わりに透明のＰＥＴフィルムを使用した以外は、実施例
３と全く同様にしてＯＨＰ用受像体を調製した。

上記インクシ一トとＯ｝ＩＰ用受像体とを用いて実施例
１と同様にして印字記録を行った。

実施例４〜６で画像を転写したＯＨＰ用フィルムをＯＨ
Ｐ−３１．３Ｒ（リコー製）プロジェクターにかけ、画
像をスクリーン上に映し出し、色調を目視で判定したと
ころ、鮮明で色濁りのない画像が映し出された。

〔効　　果〕

以上述べたように、印字回数が増加しても印字濃度の低
下が起こらず、良好な階調表現が可能であり、逆転写に
よる色濁りや、ゴーストを生じない昇華型熱転写記録媒
体が提供される。

【図面の簡単な説明】

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
明図である。

Claims

【特許請求の範囲】１、（ｉ）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、（ｉｉ）少くとも表面が硬化性樹脂からなる受像体とを
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。２、前記受像体が少くとも表面が硬化性樹脂からなるＯ
ＨＰ用透明フィルムである請求項１記載の昇華型熱転写
記録方法。