JPH0267191A - 昇華型熱転写媒体 - Google Patents

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】 技監分災 本発明は昇華型熱転写体、特に多数回印字用昇華型熱転
写記録媒体に関するものである。

従】ｑ［区 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１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
を少しづつずらせて使用する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欠点があった。

多数回印字に耐え得る充分な量の染料を均一に含んだ厚
い従来のインク層が２回目以降急激に濃度低下を生じる
のは、（ｉ）転写に寄与する染料がインク層の自由表面
のごく近傍付近のみであること及び（ｉｉ）染料の転写
がフィックの法則に従うことから、結果的にインク層の
自由表面のごく近傍付近の染料が毎回印字ごとに減少す
るためであることがわかった。

この知見に基づき、印字によって染料転写寄与層の上層
部（自由表面層）で消費された染料を補充するために、
染料供給層から染料転写寄与層の下層部に染料を補い易
いように染料放出能が染料供給層〉染料転写寄与層の関
係になるように各層を設計することが提案された（特願
昭６３−６２８６６参照）。しかしながら、この方法は
多数回記録時における濃度については良好な結果が得ら
れるが、高温短時間の加熱によりインク層の染料転写寄
与層の表面が受像層に融着して欠損したりする危険性が
あった。

また、マルチ印字性を改良するために、染料供給層中に
非溶解粒子状染料を含有させる従来の方法では、多数回
記録時、非溶解粒子状染料が、バインダー剤の軟化、サ
ーマルヘッドとプラテンローラ間の押圧力（特に発熱体
の凸の部分がグレーズタイプの場合に顕著）により各回
集合し、集合部分の濃度上昇によって斑点状の濃度むら
が発生する欠点があった。さらに供給層とベース間の接
着力が、染料濃度大、低軟化。

またはガラス転移温度の樹脂混合等の要因により通常の
ワンタイム用より弱く、熱転写（剥離）の危険性がある
。

且−一旬− 本発明は従来の欠点を克服し、多数回印字しても転写濃
度の低下が生じなく、染料供給層中の非溶解粒子状染料
の集合体による印字むらがなく、インク層が剥離して欠
損したりすることのない多数回印字用昇華型熱転写記録
媒体を提供することを目的とする。

舅−一一廣 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、該ノに体側から順にそれぞれ昇華性染料
及び有機結着剤からなる染料供給層及び染料転写寄与層
を積層させてなる昇華型熱転写媒体で、前記染料供給層
が有機結着剤樹脂としてイソシアネート類と活性水素を
有する化合物との反応生成物を含有することを特徴とす
る昇華型熱転写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。

本発明の好ましい実施態様では、前記染料供給層が少な
くとも未溶解粒子状の昇華性染料を含んでおり、前記染
料転写寄与層が少なくとも分子分散状の昇華性染料を含
んでいる。

本発明は本出願人の特願昭６３−６２８６６号に開示さ
れている発明、すなわち基体上に、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昇華型熱転
写媒体において。

前記染料供給層及び前記染料転写寄与層は、その各処方
にて同一付着量を基体上にそれぞれ単独層として形成し
、その各々を別々の受像層と重ね合わせ５両者に同一の
熱エネルギーを印加したとき、それぞれの受像層への染
料転写量が、染料供給層〉染料転写寄与層 の関係にあることを特徴とする昇華型熱転写媒体に関す
る発明を改良したものである。

すなわち、前記発明において、染料供給層に有機結着樹
脂としてイソシアネート類と活性水素を有する化合物と
の反応生成物を含有させることによって、粒子状染料が
存在していても、多数回印字時に粒子状染料が集合体を
形成することがなく、従って斑点状の濃度むらが生じる
ことがなく、基体との接着力が向上することによってイ
ンク層が！ＩＩＭして受像層に熱転写することが防止さ
れている。

以下、個々の材料についてさらに具体的に説明する。

転写寄与層の厚さは、一般的には０．０５〜５μ醜、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。

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５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等、Ｃ，１，デイスパースレッドの
１．４，６．１１．１５．１？、５５，５９，６０，７
３，８３等、Ｃ，Ｉ。

デイスパースブルーの３，１４，１９，２６，５６，６
０，６４，７２゜９９、　ＩＯ８等、Ｃ，１，ソルベン
トイエローの７７．１１６等、Ｃ，１，ソルベントレッ
ドの２３．２５．２７等、及びＣ，Ｉ。

ソルベントブルーの３６．８３，１０５等が挙げられ。

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、転写寄与層の染料濃度
に対し、１．１〜５倍、好ましくは、１８５〜３倍が望
ましい。

染料の供給を長時間安定に継続し、印字特性を良好に保
つために、染料供給層は少なくとも未溶解粒子状の昇華
性染料を含んでいるのが好ましい。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１．０μｍ〜５μＩ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。

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１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、フッ素樹脂、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。

染料供給層におけるウレタン形成反応に使用される活性
水素を有する結着剤用高分子化合物としては、ポリビニ
ルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリウレタンポ
リオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリ
オール、アクリル、アクリル−ポリエステル共重合物、
アルキド、シリコンポリエステル、エポキシのエポキシ
基をアルカノールアミンで開環して−Ｏ１）基にしたも
の等があり、イソシアネート類としては、ジーまたはト
リイソシアネートが有効であり、例えば２．４−　トリ
レンジイソシアネート、２．６−トリレンジイソシアネ
ート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシ
アネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、イ
ンホロンジイソシアネート、ビスイソシアネートメチル
シクロヘキサン、トリメチルへキサメチレンジイソシア
ネート等がある。

この中で特にポリビニルブチラールは使用する染料と適
度の相互作用を有し、染料拡散に対するバリヤ性とリボ
ン保存性が両立し得ることから望ましい。

また、イソシアネートとしては市販のコロネートＬ（日
本ポリウレタン社製）やタケネートＤ（我国薬品工業社
製）が取扱が容易なことから望ましい。

両者の混合比はイソシアネートの−ＮＣＯ基と活性水素
を有する化合物の一０１１基とが０．１：１〜１：１と
なる範囲が好ましい。

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、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１例えば、
熱印版、レーザー光、あるいは支持体等媒体中で発生す
るジュール熱による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ＵＳＰ４．１
０３，０６６、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。

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 ［染料転写寄与層の処方］ 重量部 溶剤 トルエン メチルエチルケトン ［染料供給層の処方］ 重量部 （日本ポリウレタンエ栗■製） 溶　剤　　　トルエン　　　　　　　　　　　９５メチ
ルエチルケトン　　　９５ 上記処方の組成物をボールミルにて分散後。

第１図に示すように８．５μｍポリイミドフィルム店体
（東しデュポン■製）１上にワイヤバーを用いて上記染
料供給層４用インク組成物を膜厚４．５μｍになるよう
に塗布後、さらにその上に上記処方の染料転写寄与層５
用インク組成物を膜厚１．０μｍになるように塗布し、
インク層２を形成し、昇華転写媒体を製造した。

実施例２ 実施例１の染料供給層及び染料転写寄与層においてポリ
ビニルブチラール樹脂　ＢＸ−１の代わりにデンカブチ
ラール５０００−Ａ　（電気化学工業（株）！Ｒ）を使
用した以外は、実施例１と同様にして昇華転写媒体を製
造した。

実施例３ 実施例１の染料供給層においてポリビニルブチラール樹
脂　ＢＸ−１の代わりにポリビニルブチラール樹脂　Ｂ
Ｌ−１（種水化学工業■製）を使用した以外は、実施例
１と同様にして昇華転写媒体を製造した。

実施例４ 実施例１の染料供給層においてポリビニルブチラール樹
脂　ＢＸ−１の代わりにポリエーテル樹脂　ＳＦプライ
マー７２５（大日本インキ（株）製）を使用し、さらに
溶剤をトルエン２０重量部、酢酸エチル２０重量部、イ
ソプロピルアルコール１０重量部に代えた以外は、実施
例１と同様にして昇華転写媒体を製造した。

比較例１ 実施例１の染料供給層においてジイソシアネート　コロ
ネートＬを使用しなかった以外は、実施例１と同様にし
て昇華転写媒体を製造した。

比較例２ 実施例２の染料供給層においてジイソシアネート　コロ
ネ−１−Ｌを使用しなかった以外は、実施例２と同様に
して昇華転写媒体を製造した。

比較例３ 実施例３の染料供給層においてジイソシアネート　コロ
ネートＬを使用しながった以外は、実施例３と同様にし
て昇華転写媒体を製造した。

比較例４ 実施例４の染料供給層においてジイソシアネート　コロ
ネートＬを使用しなかった以外は、実施例４と同様にし
て昇華転写媒体を製造した。

なお、実施例１において、染料供給層形成後。

走査型・重子顕微鏡Ｓ−３１０Ａ　（日立製作所（株）
製）で２０００倍にてａ祭したところ、染料供給層中に
は、長手方向に平均粒子径的７．０μｍの針状結晶状の
染料粒子が一面に密に多数交錯するように横たわった状
態で存在しているのが確認された。又、実施例２，３及
び４並びに比較例１゜２．３及び４の場合についても、
実施例１と同様な状態の未溶解粒子状染料の存在が確認
された。

以上の実施例１〜４及び比較例１〜４の昇華型熱転写媒
体について、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Ｖ
Ｙ−５０用サプライＶＹ−８１００の受像紙を用い、部
分グレーズタイプのサーマルヘッド６を用いて印字条件
とし゛ＣＣ印加電力４５馬 ドツトにて同一箇所による多数回印字５回を行った・ その結果を下記の表に要約する。

鼻底拉作　夏應濃度むへ　インクの熱転写（剥離）良好
　　　　無　　　　　　　無 良好　　　　無　　　　　　　無 良好　　　　無　　　　　　　無 良好　　　　無　　　　　　　無 良好　　　　有　　　　　　　無 良好　　　　有　　　　　　　無 良好　　　　有　　　　　　若干有 良好　　　　有　　　　　　若干有 実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 比較例１ 比較例２ 比較例３ 比較例４ 勲−一二畏 以上述べたようにインク層の染料供給層にイソシアネー
ト類と活性水素を有する化合物との反応生成物を含有さ
せることによって基体とインク層との間の接着力が改善
され、多数回印字を行ってもインク層が剥離欠損して受
像体に融着したりすることがなく、染料供給層に粒子状
染料が存在しても粒子状染料集合体による印字濃度むら
が発生せず、印字濃度が実質的に低下することがない。

【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。 １００．支持体　　　　　２８１．インク層３０９．受
像体　　　　　４６０．染料供給層５２１．転写寄与層
　　　６６６．サーマルヘッド第１図 四６ 璽　　　　　　　３

Claims (1)

1. 【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及
   び有機結着剤からなる染料供給層及び染料転写寄与層を
   積層させてなる昇華型熱転写媒体で、前記染料供給層が
   有機結着剤樹脂としてイソシアネート類と活性水素を有
   する化合物との反応生成物を含有することを特徴とする
   昇華型熱転写媒体。 ２、前記染料供給層が少なくとも未溶解粒子状の昇華性
   染料を含んでおり、前記染料転写寄与層が少なくとも分
   子分散状の昇華性染料を含んでいる請求項１記載の昇華
   型熱転写媒体。