JPH0225387A

JPH0225387A - 昇華型熱転写記録媒体

Info

Publication number: JPH0225387A
Application number: JP63175146A
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: 1988-07-15
Filing date: 1988-07-15
Publication date: 1990-01-26
Anticipated expiration: 2013-12-16
Also published as: JP2837672B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は昇華性染料の熱による昇華を利用して印字記録
を行なうための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。

この感熱転写方式は基板上に、着色熱溶融性物質を主成
分とするか、又は樹脂結着剤中に昇華性染料を分散した
インク層を設けてなる熱転写記録媒体（いわゆるカラー
インクシート）のインク層面に受像紙を重ね、記録媒体
側から、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を印加してその部分のインクを
受像紙に熱溶融転写又は昇華移行させて画像形成する記
録方式である。

そしてこの感熱転写記録方式は使用される記録媒体の種
類によって熱溶融転写型と昇華転写型とに大別されるが
、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、この昇華型熱転写記録方式は、１枚のフルカラー
画像を得るのに、イエロー、マゼンり、シアン、　（ブ
ラック）のインクシートを各１枚づつ使用し、インクシ
ート毎に選択的に熱印字を行ない、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。

そこでこの欠点を改善するために同一インクシートを多
数回使用する試みもなされている。

具体的にはインクシートと受像紙とを等速で移動させな
がら繰返し印字する等速モード法とインクシートの走行
速度を受像紙よりも遅くしてインク層の第１回使用部分
と第２回使用部分との重なりを少しづつずらせながら印
字する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多
数回使用に十分耐えられる染料量をインク層中に含ませ
ているにも拘わらず、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
回の印字は実質的に不可能である。なお転写画像濃度を
上げるにはサーマルヘッドに高エネルギーを印加する方
法があるが、このような方法では高速、高感度な多数回
印字は不可能である。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は従来技術における以上のような欠点を除去し、
多数回の繰返し印字によっても転写画像濃度は実質的に
低下せず、しかもサーマルヘッドへの印加エネルギーは
少なくて済み、従って高速、且つ高感度な多数回印字が
可能な昇華型熱転写記録媒体を提供することである。

〔発明の構成・動作〕

本発明の昇華型熱転写記録媒体は基体上に、樹脂結着剤
中に昇華性染料を分散したインク層を設けてなる昇華型
熱転写記録媒体において、インク層を基体側から順に染
料供給層と転写寄与層とに分割すると共に、前記染料供
給層及び転写寄与層に更に下記一般式（１）、（ｎＬ（
ＤＩ）。

（ＴＶ）又は（Ｖ）で示される化合物を含有させたこと
を特徴とするものである。

Ｒ工（殖Ｃ０ＯＲ。

（ここでＲ１，Ｒ２は水素、アルキル基、水酸基、アル
コキシ基、ハロゲン、フェノキシ基、またはアシルオキ
シ基、Ｒ３は水素、アルキル基、アラルキル基、未置換
または置換フェニル基を表けす。）（ｎ）ロゲンまたはアシル基を表わす。）（ＩＶ）（ここでＲ１ｏ〜Ｒ１５は水素、アルキル基、ハロゲン
、アラルキル基、アシルオキシ基、水酸基またはアルコ
キシ基を表わす。）（ここでＲ４，Ｒ５，Ｒ，、Ｒ，は上記Ｒ１，Ｒ２の定
義と同じ、Ｘは一〇−、−８−　−ＣＨ，−（ＩＩＩ）ｇ（ここでＲＩｌ、　Ｒ，は水素、水酸基及びそのアシル
ニーチル、アルキル基、アルコキシ基、ハ（ここでＲ１
，、Ｒ１，は水素、水酸基、アルキル基、アルコキシ基
、ハロゲンまたはフェノキシ基、Ｒ１１＝　＃　Ｒ□、
は水素、アルキル基、アラルキル基、フェニル基、ヒド
ロキシアルキル基、またはシクロアルキル基を表わす。

）本発明は要するに基板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表面層としての転
写寄与層と、この表面層に昇華性染料を拡散供給する機
能を有する染料供給層とに機能分離させた複層構成に変
え、更にこれらの層に前記一般式（Ｉ　）、（ｎ）、（
ｍ）、（ＩＶ）又は（ｖ）で示される化合物を含有させ
ることにより、前記目的を達成しようとするものである
。

本発明の熱転写記録媒体においては加熱印字の際、昇華
性染料は転写寄与層から自由表面を介して受像紙上に昇
華転写されるが、同時にこの転写寄与層には染料供給層
から染料が拡散供給される。この場合、高濃度の転写画
像を得るためには転写寄与層への染料供給量は転写寄与
層で消費された染料量に見合う量が好ましい。

そのためには印字の際、染料供給層から染料が転写供給
層に拡散供給され易くする必要がある。

その手段としては以下に述べるように前記２層間の染料
の濃度差又は拡散係数差を利用した方法がある。

本発明者らの知見によれば、インク層中における染料の
拡散はフィックの法則、即ち断面積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
ｄｃ／ｄｘとし、百を熱印一加された時のインク層中の各部位の平均拡散係数とした
時、ｄ　ｎ＝−Ｄ（ｄ　ｃ／ｄ　ｘ）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常に
一定量拡散供給され易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
にさせること、及び／又は ■、夫々の層中における拡散係数に関して、染料供給層
〉転写寄与層の関係にさせる、という手段がある。更に
上記Ｈ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，Ｎ（１１
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−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又は軟化温度依
存性があり、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結着剤として、転写寄与層
のそれより低ガラス転移温度又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１種の結着剤と相溶性
を有し、且つ転写寄与層中の全ての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及び転写寄与層の材料処方設
計をする上で、上記Ｉ及び／又は■の手段が有用である
。なお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、染料供給層及び転
写寄与層の各処方で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紙と重ね合わせ、一
定の昇華温度を印加した時、染料の昇華転写量が染料供
給層〉転写寄与層の関係になるかどうかを調べる方法が
ある。

以上のような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０．５〜５μｍである。

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℃以上で昇華或いは気化する染
料であり、主に分散染料、油溶性染料など熱転写記録の
分野で使用されるものであればよく、例えばＣ，１，デ
イスパースイエローの１゜３．８，９，１６，４１，５
４，６０，７７．１１６など、Ｃ，１，デイスパースレ
ッドの１．４，６，１１，１５，１７，５５，５９，６
０，７３，８３など、Ｃ，１，デイスパースブルーの３
．１４，１９，２６，５６．６０．６４，７２，９９，
１０８など、Ｃ，１，ソルベントイエローの７７．１１
６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
などが挙げられる。これらの染料は単独又は数種混合し
て使用される。

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、弗
素樹脂、ブチラール樹脂、酢酸ブチル樹脂、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
ロース類、及びそれらの共重合体等が挙げられる。これ
らの樹脂は単独、又は数種混合して使用される。

更に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ＪＳＲＲＢ８１０，８
２０，８３０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
酸ビニルコポリマー（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−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−７
０１，７０２，７０３東部化学）；熱可塑性アクリル樹
脂溶液（ダイヤナールＬＲ１０７５，１０８０，１０８
１，１０８２，１０６３，１０７９三菱レイヨン）；熱
可塑性アクリル樹脂エマルジ：！　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、また前述の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（含有量）は通常５〜８０％（ｗ
ｔ％、以下同様）、好ましくは、１０〜６０％程度であ
る。一方、染料供給層の染料濃度については、５〜８０
％、好ましくは１０〜６０％が適当であるが、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は染
料供給層中の染料濃度は転写寄与層の染料濃度に対し１
．１〜５倍、好ましくは１．５〜３倍が適当である。

本発明の染料供給層及び転写寄与層には以上の素材に対
し前記一般式（Ｉ）〜（Ｖ）の化合物で併用される。こ
れら一般式の化合物の具体例は次の通りである。

（以下余白）一般式（Ｉ）の具体例：ｐ。

一２０＝一般式（ＩＩ）の具体例ニ一般式（ＩＶ）の具体例：一般式（Ｖ）の具体例：Ｎ−ステアリルベンズアミド、Ｎ−パルミチルー２−ク
ロロベンズアミド、Ｎ−ステアリル−２−メトキシベン
ズアミド、Ｎ−ステアリル−４−メチルベンズアミド、
Ｎ−パルミチル−２，４−ジメチルベンズアミド、Ｎ−
ベヘニルベンズアミド、Ｎ−ベヘニル−４−メチルベン
ズアミド、Ｎ−シクロへキシルベンズアミド、Ｎ−シク
ロへキシル−２−メチルベンズアミド、Ｎ−シクロへキ
シル−２−クロロベンズアミド、Ｎ−シクロへキシル−
２，４−ジメチルベンズアミド、Ｎ−ステアリルヘキサ
ヒドロベンズアミド、Ｎ−ラウリルベンズアミド、Ｎ−
ベンジルベンズアミド、Ｎ−ヒドロキシエチルベンズア
ミド、Ｎ−フェニルベンズアミド、Ｎ、Ｎ−ジベンジル
ベンズアミド、Ｎ−ブチル−４−フェノキシベンズアミ
ド。

これら一般式の化合物の含有量は染料供給層及び転写寄
与層中に各々５〜３０％が適当である。

基板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
が使用される。なお基板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を設けてもよく、また基板の染
料供給層とは反対の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よい。

以下に本発明を実施例によって更に詳しく説明する。な
お部は全て重量部である。

実施例１染料供給層用組成物：具体例（１）の化合物５部トルエンメチルエチルケトン転写寄与層相組成物：１００部１００部具体例（１）の化合物　　　　　　　　　　　５部ト　
ル　エ　ン　　　　　　　　　　　　　１００部メチル
エチルケトン　　　　　　　　　　　１００部上記各組
成物を２４時間ボールミルで分散せしめ、これら分散液
を用いて第１図に示すような構造の昇華型熱転写記録媒
体を下記のようにして作成した。

即ち支持体１として８．５μｍ厚のポリイミドフィルム
（東しデュボン（株）製）上にワイヤーバーを用いて上
記染料供給層用分散液を塗布乾燥して２．４０μｍ厚の
染料供給層４を形成後、更にその上に上記転写寄与層相
分散液を塗布乾燥して０．６１μｍ厚の転写寄与層５を
形成することにより昇華型熱転写記録媒体を作成した。

実施例２染料供給層用及び転写寄与層相各組成物中の具体例（１
）の化合物を具体例（３４）の化合物に変えた他は実施
例１と同じ方法で昇華型熱転写記録媒体を作成した。

実施例３染料供給層用及び転写寄与層相各組成物中の具体例（１
）の化合物を具体例（５４）の化合物に変えた他は実施
例１と同じ方法で昇華型熱転写記録媒体を作成した。

実施例４染料供給層用及び転写寄与層相各組成物中の具体例（１
）の化合物を具体例（６５）の化合物に変えた他は実施
例１と同じ方法で昇華型熱転写記録媒体を作成した。

比較例１染料供給層用及び転写寄与層相各組成物中の具体例（１
）の化合物を除いた他は実施例１と同じ方法で昇華型′
熱転写記録媒体を作成した。

一方、受像紙を下記のようにして作成した。

ト　ル　エ　ン　　　　　　　　　　　　　４０部メチ
ルエチルケトン　　　　　　　　　　　４０部よりなる
組成物を約１５０μｍ厚の合成紙（ユボＦＰＧ−１５０
、玉子油化合成紙）上にワイヤーバーを用いて塗布し、
７５℃で１分間乾燥して約５μｍ厚の樹脂コート層を形
成して受像紙とした。

次に各熱転写記録媒体のインク層が受像紙の樹脂コート
層と対面するように重ね合せ、記録媒体側からサーマル
ヘッドで加熱エネルギーを変えて、８回繰返し印字記録
を行なった。この時のサーマルヘッドの記録密度は６ド
ツト／ｒｒｔｎ、記録出力は０．４２Ｗ／ドツトである
。

以上の印字結果を、繰返し印字回数については第２図に
、同じく８回については第３図に示した。

〔発明の作用効果〕

本発明の昇華型熱転写記録媒体は従来の均質なインク層
を染料供給層と転写寄与層とに機能分離させた複層構成
に変えた上、更にこれらの層に前記一般式の化合物を含
有させたので、加熱印字の際、転写寄与層から受像紙へ
の染料の昇華転写及び染料供給層から転写寄与層への染
料の拡散供給が効率的に行なわれる結果、多数回の繰返
し印字によっても第２図及び第３図からも明らかなよう
に転写画像濃度は実質的に低下せずに、高速、且つ高感
度で転写画像の高濃度化を達成できることが判る。なお
前記一般式の化合物はインク層を構成する結着樹脂に何
らかの内部構造変化をもたらすことにより、染料の昇華
転写及び拡散供給をいっそう効率的にするものと考えら
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、第２図は実施例１，２．３及び比較例１で作った
熱転写記録媒体についての印字回数１回の場合の転写画
像濃度と印加熱エネルギーとの関係を示すグラフ、第３
図は同じくこれら熱転写記録媒体についての印字回数８
回の場合の転写画像濃度と印加熱エネルギーとの関係を
示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】１、基体上に、樹脂結着剤中に昇華性染料を分散したイ
ンク層を設けてなる昇華型熱転写記録媒体において、イ
ンク層を基体側から順に染料供給層と転写寄与層とに分
割すると共に、前記染料供給層及び転写寄与層に更に下
記一般式（ I ）、（II）、（III）、（IV）又は（Ｖ）
で示される化合物を含有させたことを特徴とする昇華型
熱転写記録媒体。（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼ （ここでＲ＿１、Ｒ＿２は水素、アルキル基、水酸基、
アルコキシ基、ハロゲン、フェノキシ基、またはアシル
オキシ基、Ｒ＿３は水素、アルキル基、アラルキル基、
未置換または置換フェニル基を表けす。）（II） ▲数式、化学式、表等があります▼ （ここでＲ＿４、Ｒ＿５、Ｒ＿６、Ｒ＿７は上記Ｒ＿１
、Ｒ＿２の定義と同じ、Ｘは−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＿
２−、−ＮＨ−、−ＳＯ＿２−、▲数式、化学式、表等
があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼を表
わす。）（III） ▲数式、化学式、表等があります▼ （ここでＲ＿８、Ｒ＿９は水素、水酸基及びそのアシル
ニーテル、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲンまたは
アシル基を表わす。）（IV） ▲数式、化学式、表等があります▼ （ここでＲ＿１＿０〜Ｒ＿１＿５は水素、アルキル基、
ハロゲン、アラルキル基、アシルオキシ基、水酸基またはアルコキシ基を表わす。）（Ｖ） ▲数式、化学式、表等があります▼ （ここでＲ＿１＿６、Ｒ＿１＿７は水素、水酸基、アル
キル基、アルコキシ基、ハロゲンまたはフェノキシ基、
Ｒ＿１＿８、Ｒ＿１＿９は水素、アルキル基、アラルキ
ル基、フェニル基、ヒドロキシアルキル基、またはシク
ロアルキル基を表わす。）