JPH02233292A

JPH02233292A - 昇華型熱転写記録媒体

Info

Publication number: JPH02233292A
Application number: JP1054691A
Authority: JP
Inventors: Hidehiro Mochizuki; 望月　秀洋; Akira Suzuki; 明鈴木; Masaru Shimada; 勝島田; Hiroyuki Kamimura; 上村　浩之
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
Anticipated expiration: 2014-06-28
Also published as: JP2911909B2

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〕本発明は多数回記録用昇華型熱転写記録媒体に関する。

〔従来技術〕

従来、インク層を２層形成し、最外側インク層染料濃度〈支持体側インク層染料濃度最
外側インク層染料拡散係数〈支持体側インク層染料拡散
係数とすることにより高感度化し、保存性を保つ熱転写
シートが提案されていた（特開昭６３−４７１９３号参
照）。

また、インク層の２〜２０倍の染料をベースフィルムに
染着させ、各回ベースフィルムからインク層へ染料を供
給し、多数回使用する感熱転写紙も公知である（特開昭
６３−１７６１８６号参照）。

しかしながら、これら従来のものは多数回印字能力が未
だ不充分であった。しかも、後者の場合にはベースフィ
ルム自体に多量の染料を存在させるために、フィルム強
度が低下し、リボンとして実用化しにくい欠点があった
。

そこで、本発明者等は、特願昭６３−２６８２０４号に
おいて、インク層を２層にして染料供給層と染料転写寄
与層とに機能を分離化し、染料供給層に粒子状染料を存
在させて多数回印字能力を向上させた。

しかしながら、この粒子状染料の存在の為、染料粒子の
凝集等により下層（染料供給層）の層表面の凹凸むらが
生ずる。

この凹凸むらの為、凸部大の部分が、上層（染料転写寄
与層）で被覆されず、剥き出しの状態となり、記録時下
層（供給層）から直接受像体へ染料転写が生じ、濃度む
ら発生により、画像均一性が悪化する傾向があり、改良
すべき余地が残されていた。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、多数回印字特性が改良さ
れ、画質が向上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。

〔構　　成〕

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、該暴体側から順にそれぞれ、少なくとも
未溶解粒子状の昇華性染料及び有機結着剤を含む染料供
給層、及び少なくとも分子分散状の昇華性染料及び有機
結着剤を含む染料転写寄与層を積層させることからなる
インク層を設けた昇華型熱転写記録媒体において、前記
インク層表面の表面粗さが、ＪＩＳ　Ｂ０６０１に準じ
て測定して、（ｉ）中心線平均粗さがＲａ≦１．０μｍであるか、ま
たは（ｉｉ）中心線平均粗さがＲａ：＞１．．Ｏμｍの
場合、凹凸平均間隔がＳｍ≦］Ｏμｍであることを特徴
とする昇華型熱転写記録媒体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。

すなわち、染料供給層中に粒子状染料を存在させるとイ
ンク層表面に凹凸が発生し、その結果、インク層一受像
層間で密着ムラが発生する場合がある。

また、密着不充分の部分では染料拡散が妨げられ（空気
介在）、正常の染料拡散転写が不可能となる。（記録濃
度が低下する。）この結果、ｎ＝１とｎ≧２間に感度差
が生ずると考えられるが、ＪＩＳ　Ｂ０６０１に準じた
測定において、イン層の表面粗さが、中心線平均粗さＲａ≦１．０μｍの平滑性を有する場合、ｎ＝１とｎ≧２との間で感度差
を有しない良好な多数回印字特性が得られることが発見
された。

また、Ｒ　ａ　＞１．０μｍの表面粗さを有する２層イ
ンク層においても、でこぼこ（凹凸）平均間隔ＳｍがＳｍ≦１０μｍの場合のみ、Ｒａ≦１．０μｍの場合と同様ｎ＝１とｎ
≧２の間に感度差を有しない良好な多数回印字特性が得
られることを見出した。

ここで、特に問題となるのは、ｎ＝１とｎ≧２との感度
差をなくすことであり、ｎ≧２では、ｒ｝＝１記録時、
インク層表面が軟化平滑化し（サーマルヘッドからの熱
、プラテンローラ、サールヘッドによる圧力等による）
、結果的にｎ≧２では正常な染料拡散転写（正常な記＠
濃度）が得られる。

〈でこぼこ（凹凸）平均間隔Ｓｍの定義〉第２図に示す
ようにＪＩＳ　Ｂ０６０１　に準じた粗さ曲線の中心線
に平行な２本のピークカウントレベルを設け、この下側
のピークカウントレベルと曲線が交叉する２点間におい
て、上側のピークカウントレベルと曲線が交叉する点が
１回以上存在するときに１山とする。

但しピークカウン１〜レベルをＲａ≦１．０μｍの時、
感度差がなく、良好な多数回記録特性を提供することか
らピークカウン１−レベルを１．０μｍとする。

次に基準長さ間にある山の間隔をＳｍｊとしたとき、ｎ　　　ｎ＝１またはＳｍ＝−Ｌ：基準長さとし、このＳｍをでこぼこ（凹凸）平均間隔とする。

本発明の望ましい表面特性を有するインク層を形成する
には、染料粒径のコン１一ロールや、上記以上の平滑な
部材上に一旦インク層を塗布形成後，基体上に転写する
方法、あるいは基体上に染料供給層のみ、又は両層を塗
布形成後、上記以」二の平滑性を有する部材（金属ロー
ラ等）を用いて荷重をかけて（必要に応じ熱も併用）、
平滑化する方法等により容易に形成できる。

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。

染料供給層中に未溶解粒子状染料を混在させ適正な染料
供給層、染料転写寄与層間の濃度勾配並びに拡散係数勾
配をつけることにより各回初期勾配を保ちながら良好な
多数回記録が可能となる。

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１．０μｎ１〜５μｍ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、転写濃度むら発
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。

次に染料転写寄与層の厚さは、一般的には０．０５〜５
μｍ、好ましくは、０．５〜１．５μｍ、特に８一好ましくは０．６〜１．２μｍ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。

ここで染料転写寄与層の厚さが薄過ぎると（例えば０．
５μｍより薄くなると）、粒子状染料を含み、表面凹凸
を有する染料供給層を完全に被覆できず、染料供給層が
露出したりして、その露出部における染料の異常転写（
染料転写量大）により、濃度むらが大となり、画質が低
下する傾向がある。逆に、染料転写寄与層の厚さが厚過
ぎると（例えば１．５μｍより厚くなると）、１回の記
録における染料の拡散距離は無限ではなく、有限である
ことから、染料供給層からの染料供給が染料転写寄与層
の表面近傍まで到達できなくなり、その結果として多数
回印字特性が低下する傾向がある。

又、本発明の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、例えばＣ．Ｉ．ディス
パースイエローの１．３，８，９，１６，４１，５４，
６０，７７，１．１６など、Ｃ．Ｉ．デイスパースレッ
ドの１．４，６，１．１，１５，１．７，５５，５９，
６０，７３．８３など、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルーの
３．１４，１９，２６，５６，６０，６４，７２，９９
，　１０８など、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエローの７７，
１１６など、Ｃ．Ｉ．ソルベン１〜レッドの２３．２５
．２７などＣ．Ｉ．ソルベン１〜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、
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、一１０一メラミン樹脂、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℃以下の樹脂又は天然
、合成ゴム、ワックス類が好ましく、シンジオタクチツ
ク１，２−ポリブタジェン（市販品としてＪＳＲ　ＲＢ
８１０，．８２０，８３０日本合成ゴム）；酸又は非酸
性酸を含むオレフインコボリマー及びターボリマー（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ー（市販品として４００＆４
００Ａ　，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・デュポンボリケ
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（ＹＤＣＮ−７０１．　，７０２，　７０３東都
化学）；熱可塑型アクリルソルーション（タイヤナール
ＬＲ１．０７５，　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−／ｔｏｏ，　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，　４
００，　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、
ポリ力プロラクトンボ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、１．１〜１０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、ボリスチレンフィルム、ポリサルホン
フィルム、ポリイミドフイルム、ポリアミドフイルム等
のフイルムが使用され、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５７−１．１０８０、
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下記組成の２種の染料供給層、染料転写寄与層用インキ
を調製し、８．０μｍポリイミドフィルム支持体上に染
料供給層４．５μｍ厚、染料転写寄与層０．８μ■厚と
なるよう塗布乾燥して昇華型熱転写記録媒体を形成した
。

剰■抛里束…１洋寺展溶剤トルエン　　　　　　　　　　　　　９５９５メチルエ
チルケトン　　　　　　　　９５９５このように形成し
た熱転写シートをスーパーキャレンダーを用い、荷重１
　０ｋｇ／ａｍ２で４回通しにて、中心線平均粗さ、Ｒ　ａ　＝０．５３４μｍのシ一トを
得た。

実施例２下記組成の２種の染料供給層、染料転写寄与層用インキ
を調製し、８．０μｍポリイミドフィルム支持体上に染
料供給層４．５μｍ厚、染料転写寄与層０．８μｍ厚と
なるよう塗布乾燥して昇華型熱転写記録媒体を形成した
。

下記組成の２種の染料供給層、染料転写寄与層用インキ
を調製し、８．０μｍポリイミトフイルム支持体上に染
料供給層５．０μｍ厚、染料転写寄与層０．８μｍ厚と
なるよう塗布乾燥して昇華型熱転写記録媒体を形成した
。

（バイヤー製）溶剤トルエン　　　　　　　　　　　　６０４０メチルエチ
ルケトン　　　　　　　　６０４０このように形成した
熱転写シー１〜をスーパーキャレンダーを用い、荷重１
０ｋｇ／ｃｍ２で４回通しにて、中心線平均粗さ、Ｒ　ａ　＝０．５４３μｍのシー１〜
を得た。

実施例３溶剤トルエン　　　　　　　　　　　　　０１５メチルエチ
ルケトン　　　　　　　　Ｏ　　　　　　１５エタノー
ル　　　　　　　　　　　　１４４　　　　　　６３ブ
タノール　　　　　　　　　　　　　１６７このように
形成した熱転写シートをスーパーキャレンダーを用い、
荷重１０ｋｇ／ｃｍ２で４回通しにて、中心線平均粗さ、Ｒ　ａ　＝０．７４２μｍのシ一トを
得た。

実施例４下記組成の２種の染料供給層、染料転写寄与層用インキ
を調製し、８．０μｍポリイミドフイルム支持体上に染
料供給層４．５μｍ厚、染料転写寄与層０．８μｍ厚と
なるようグラビアコーターにて塗布乾燥して昇華型熱転
写記録媒体を形成した。

二のように形成した熱転写シー１−の表面特性を測定し
た結果、中心線平均粗さ、Ｒ　ａ　＝１．８４４μｍでこぼこ（
凹凸）平均間隔、Ｓｍ＝７　．１４９　μｍであった。

実施例５下記組成の２種の染料供給Ｒｉ、染料転写寄与層用イン
キを調製し、８．０μｍポリイミ１−フィルム支持体上
に染料供給層４．５μＩｎ厚、染料転写寄与層０．８μ
ｍ厚となるようグラビアコーターにて塗布乾燥して昇華
型熱転写記録媒体を形成した。

（バイヤー製）溶剤トルエンメチルエチルケトン　　　　　　　　９５９５溶剤１〜ルエン　　　　　　　　　　　　　６０４０メチル
エチルケトン　　　　　　　　６０４０このように形成
した熱転写シーｌ・の表面特性を測定した結果、中心線平均粗さ、Ｒ　ａ　＝１．６４６μｍでこぼこ（
凹凸）平均間隔、Ｓｍ＝８．０４μｍであった。

実施例６下記組成の２種の染料供給層、染料転写寄与層用インキ
を調製し、８．０μｍポリイミドフィルム支持体」二に
染料供給ＷＪ５．Ｏμｍ厚、染料転写寄与層０．８μｍ
厚となるようグラビアコーターにて塗布乾燥して昇華型
熱転写記録媒体を形成した。

染料供給層　染料転写寄与層昇華性染料ポリエチレンオキサイド　　　　　　３０溶剤トルエン　　　　　　　　　　　　　０１５メチルエチ
ルケトン　　　　　　　　Ｏ　　　　　　１５エタノー
ル　　　　　　　　　　　　１４４　　　　　　６３ブ
タノール　　　　　　　　　　　　　１６７このように
形成した熱転写シートの表面特性を測定した結果、中心線平均粗さ、Ｒ　ａ　＝　１．４８４　μｍでこぼ
こ（凹凸）平均間隔、Ｓｍ＝８．１４μｍであった。

なお、実施例１において、染料供給層形成後、走査型電
子顕微鏡Ｓ−３１ＯＡ　（日立製作所（株）製）で２０
００倍にてａ察したところ、染料供給層中には、長手方
向に平均粒子径、約７．０μｍの粒径の整った針状結晶
状の染料粒子が一面に密に横たわった状態で存在してい
るのが確認された。

これは、実施例２〜６でも同様であった。

以上の実施例１〜６の昇華型熱転写媒体にっ一２２一いて、第１図に示すように、受像体３として昇華型感熱
転写記録用受像紙である日立ビデオプリンターＶＹ−５
０用サプライＶＹ−ＳＩＯＯの受像紙を用い、サーマル
ヘッド６を用いて印字条件として印加電力４５５ｍｌｉ
ｌ／ドットにて同一箇所による多数回印字を行った結果
、表１に示したような結果を得た。

但し、印字濃度（光学的濃度は）マクベス濃度計ＲＤ−
９１４を用い濃度むらは目視にて評価した。

表　　１但し、感度差の出やすい高記録濃度部のみを示した。

表１に示した結果からわかるように、印字回数を増加さ
せても印字濃度は１回目の印字から５回目まで感度差が
なく、良好な階調表現がなされ、目視の結果、濃度むら
もなく、画質の良好なものが得られた。

〔効　　果〕

以上述べたように、本発明の昇華型熱転写記録媒体は、
インク層の表面特性を特定することにより、濃度むらが
改善され、画質が向上し、多数回印字特性の良好なもの
が得られた。

【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図はでこぼこ（凹凸）平均間隔Ｓｍの定義の説明図
である。１・・・支持体　　　　　２・・・インク層３・・・受
像体　　　　　４・染料供給層５・・・染料転写寄与層６・・・サーマルヘッド

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、少なくとも
未溶解粒子状の昇華性染料及び有機結着剤を含む染料供
給層、及び少なくとも分子分散状の昇華性染料及び有機
結着剤を含む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において、前記インク層
表面の表面粗さが、ＪＩＳＢ０６０１に準じて測定して
、（ｉ）中心線平均粗さがＲａ≦１．０μｍであるか、又
は（ｉｉ）中心線平均粗さがＲａ＞１．０μｍの場合、
凹凸平均間隔がＳｍ≦１０μｍであることを特徴とする
昇華型熱転写記録媒体。２、前記染料転写寄与層の厚さが、０．５μｍ〜１．５
μｍである請求項１記載の昇華型熱転写記録媒体。