JPH0267192A - 昇華型熱転写記録媒体 - 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】 〔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樹脂フィルムのような基体上に、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・＼
ラ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−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、マゼンタ、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ずつずらせながら印
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〕

本発明の目的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樹脂フィルム基体上に
、昇華性染料及び樹脂結着剤を主成分とするインク層を
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、染料供給層中の樹脂結着剤の少くとも一部を基体
と同種の樹脂にしたことを特徴とするものである。ここ
で「同種」とは「同一系列」のことである。例えば基体
が芳香族ポリアミドの場合、結着剤は芳香族ポリアミド
でも脂肪族ポリアミドでもよい。

本発明者らは多数回使用に耐えられるように十分な量の
染料を含む従来のインク層が印字回数の増大と共に急激
な画像濃度低下を起こす原因について種々検討した結果
、１）転写に寄与する染料はインク層自由表面にきわめ
て近い部分だけであること、及び２）この繰返し印字記
録プロセスは本質的にインク層中の染料の拡散に基づく
ものであり、Ｆｉｃｋの法則［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ｄａ／ｄｘとし、Ｄを熱印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、　ｄｎ＝　−Ｄ　（ｄ
ｃ／ｄｘ）ｑｄｔの関係がある。］に従うこと、換言す
れば印字の都度、イ゛ンク層の自由表面にきわめて近い
部分の染料だけが減少するからであることを見出した。

以上の知見に基づいて本発明者らは先に特願昭６３−６
２８６６号において、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
給層とに機能分離した複層構成の昇華型熱転写記録媒体
を提案した。このような機能分離型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、所
期の目的が達成できる。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
され易いように、印字の際の染料放出能が染料供給層〉
転写寄与層の関係にすればよい。その手段としては前記
提案の熱転写記録媒体の場合は染料供給層中の染料濃度
（含有量）を転写寄与層よりも高くするか、染料供給層
に使用される結着剤の軟化温度又はガラス転移温度を転
写寄与層に用いられる結着剤よりも低くするか、或いは
それらを組合せている。しかしこれらの手段では染料供
給層〜基体間の接着力が低下して熱印字部分のインク層
の少くとも一部が受像紙にそのまＮ転写してしまうとい
う不都合が生じる。

本発明は前記提案の機能分離型昇華型熱転写記録媒体に
おいて、基体として樹脂フィルムを用い、且つ染料供給
層中の樹脂結着剤の少くとも一部に基体の樹脂と同種の
樹脂を選択使用して接着力を向上することにより、前記
不都合も解消したものである。

本発明の昇華型熱転写記録媒体は前記提案の記録媒体と
同様、印字の際、染料供給層から染料が転写寄与層に供
給され易いように前述のような手段を採ることが好まし
い。

次に本発明の昇華型熱転写記録媒体に使用される材料、
使用量等について説明する。

まず基体としては比較的耐熱性の良いフィルム、例えば
ポリエステル、ポリスチレン、ポリサルホン、芳香族ポ
リアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、トリアセチ
ルセルロース等のフィルムが挙げられるが、中でもポリ
エステル。

芳香族ポリアミド及びポリイミドフィルムが好ましい。

更にこれらのフィルムには必要に応じて公知の耐熱性滑
性層を設けることができる。

なおポリイミド樹脂にはポリピロメリットイミド、ポリ
アミドイミド、ポリエステルイミド、ポリエステルアミ
ドイミド等の種類が知られ、また市販されている。また
ポリエステル樹脂の市販品としては東洋紡績■製バイロ
ン２００．３００゜２２０、２８０．２９０．６００　
；ユニチカ■製エリーチルＵＥ　−３２００，３２０１
，３２１０，３２０３，３６００，３２２０゜３２２１
、３２３０．３４００．３５００等が、芳香族ポリアミ
ド樹脂の市販品としてはヘンケル日本■製パーサミド７
１１．７２５．７５０．７５４．９３０．９４０．１６
３５等が、またポリイミド樹脂の市販品としては米国デ
ュポン社製ＮＲ−０５６Ｘ　；スイス国チバガイギー社
製ＸＶ２］、８；米国ＧＥ社製ＵＬＴＥＭ；宇部興産１
樽製ユーピレノクス；米国ＮＡＳＡ社製ＰＩＳ５０２．
１、Ａ　ＲＣ−Ｔ　ｌ）　Ｉ、ＢＤＳＤＡ／ＡＰＢ　；
米国ＴＲＷ社製Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖ＋＋　Ｃｏａｔｉｎ
ｇＰＩ　；米国Ｕ　Ｐ　Ｊ　ＯＨＮ社製ＰＩ−２０８０
等がある。

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，Ｉ。

デイスパースレッドの１．４．６．１１．１．５．１７
．５５、５９．６０．７３．８３など、Ｃ，１，デイス
パースブルーの３．１４．１９．２６．５６．６０．６
４．７２．９９．１０８など、Ｃ，１，ソルベントイエ
ローの７７、１１６など、Ｃ０１，ソルベントレッドの
２３．２５．２７など、Ｃ０１、ソルベントブルーの３
６．８３．１０５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各種
熱可塑性又は熱硬化性樹脂が用いられ、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１へ、ポリスチレン、ポリプロピレン
、アクリル樹脂、フェノールｍｌ、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
らの共重合体並びにそれらの混合物等が挙げられる。但
し染料供給層に使用される結着剤の少くとも一部は基体
と同種の樹脂でなければならない。従って染料供給層用
の結着剤にはその他、ポリサルホン、ポリイミド等が使
用できる。なお染料供給層に使用される基体樹脂と同種
の結着剤の使用量は基体に使用される樹脂の種類によっ
て若干具なるが、一般に染料供給層用樹脂１００重量部
に対し、本発明で述べる基体と同様の樹脂の含有量が１
重量部以上であれば、本目的の基体との接着力向上効果
が得られる。

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、空をつける場合、ガラス転移温度
Ｏ′Ｃ以下、又は軟化温度６０℃以下の樹脂又は天然、
合成ゴＩ、が好ましく、具体的にはシンジオタフナック
１．２−ポリブタジエン（市販品としてＪＳＲＲＢ８１
０．８２０．８３０、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、デクソンゲミカル）；エチ
レン−酢酸ビニルコポリマー（市販品として４００＆４
００Ａ　。

＝１０５．４３０、アライド・ファイバーズ＆プラスチ
ックス；　Ｐ−３３０７（ＥＶ］５０）、Ｐ−２８０７
（ＥＶ２５０）、三片・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
品としてポリナールＨ１ＨＥ三菱化成工業）；臭素化エ
ポキシ樹脂（ＹＤＢ−３４０，４００，５００，６００
束都化学）；ノボラック型エポキシ樹脂（ＹＤＣＮ−７
０ｉ、　７０２、７０３東部化学）；熱可塑性アクリル
樹脂溶液（ダイヤナールＬＲ１０７５，１０８０，１０
８１，１０８２，１０６：Ｌ　１０７９三菱レイヨン）
；熱可塑性アクリル樹脂工’？　／ｌ／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−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）；などが好ましい。

転写寄与層の染料濃度（含有量）は通常５〜８０％（す
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、転写寄学
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。

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。なおこれらの層は
通常の塗布法によって形成できる。

以上の熱転写記録媒体はインク層を２層に分割した例に
ついて述べたが、本発明の記録媒体が意図する機能分離
によって多数回印字における転写画像濃度の低下に対す
る改善効果があれば、３層以上の多層にすることも可能
である。

但しこの場合は基体と接する最下層の染料供給層の結符
剤の少くとも一部は基体樹脂と同種のものにする必要が
ある。

また熱印字手段としてはサーマルヘッドの他。

熱印版、レーザー光（この場合は基体をレーザー光の吸
収によって発熱するものを使用する。）或いは基体及び
／又はインク層を通電性にして発生するジュール熱を利
用する方法等が使用できる。このうち、媒体中で発生す
るジュール熱を用いる、いわゆる通電感熱転写法が最も
よく知られ、例えば米国特許第４，１０３，０６６号、
特開昭５７−１４０６０号、特開昭５７−１１０８０号
、特開昭５９−９０９６号等、多くの文献に記載されて
いる。

ここで通電転写法に用いる場合には基体として、前述の
ような比較的耐熱性の良い樹脂フィルムに、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も
の、またこれらの基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ものを用いればよい。これ
ら基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、基体としてレ
ーザー光を吸収し、発熱する材料を選べばよい。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、又はこのような光吸収層を支持体の表
面又は裏面に形成したものが使用される。

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： （日本化楽（株）製） ２０部 ポリイミド樹脂 （ＧＥ社製ＵＬＴＥＭ−１０００） 塩化メチレン 転写寄与層用組成物： ３部 ２００部 トルエン メチルエチルケトン １００部 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。

即ち基体１として６μｍ厚のポリイミドフィルム上にワ
イヤーパーを用いて上記染料供給Ｎ４用分散液を塗布乾
燥して２．４０μｍ厚の染料供給層を形成した後、その
上に転写寄与層５用分散液を塗布乾燥して０．６１μｍ
厚の転写寄与層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 染料供給層用組成物を下記処方に変え、且つ基体として
表面に１μｍ厚のシリコーン樹脂系耐熱層を有する６μ
ｍ厚の芳香族ポリアミドフィルム（塗布対象面はポリア
ミドフィルム、側）を用いた他は実施例１と同じ方法で
昇華型熱転写記録媒体を作成した。

染料供給層用組成物： ポリビニルブチラール樹脂ＢＸ−１７部昇華性染料ＫＡ
ＹＡＳＥＴ　ＢＬＩＪＥ７１４　　　　　　　　２０部
ポリアミド樹脂 （ヘンケル日本−製バーサミド９３０）　　　　　　　
３部トルエン　　　　　　　　　　　　　　　　　１０
０部イソプロピルアルコール　　　　　　　　　　１０
０部実施例３ 染料供給層用組成物を下記処方に変え、且つ基体として
表面に１μｍ厚のシリコーン樹脂系耐熱層を有する６μ
ｌ厚のポリエチレンテレフタレートフィルム（塗布対象
面はポリエチレンテレフタレート側）を用いた他は実施
例１と同じ方法で昇華型熱転写記録媒体を作成した。

染料供給層用組成物： ポリビニルブチラール樹脂ＢＸ−１９部昇華性染料ＫＡ
’／ＡＳＩＥＴ　ＢＬＵＥ７１４　　　　　　　　２０
部トルエン　　　　　　　　　　　　　　　　　１００
部メチルエチルケトン　　　　　　　　　　　　１００
部実施例４ 染料供給層用組成物を下記処方に変え、且つ基体として
６μｍ厚のポリイミドフィルムを用いた他は実施例１と
同じ方法で昇華型熱転写記録媒体を作成した。

染料供給層用組成物： ポリイミド樹脂ＵＬＴＥＭ−１０００ 昇華性染料にＡＹＡＳＥＴ　Ｂ１．ＵＥ７１４塩化メチ
レン ３部 １０部 ２００部 実施例５ 染料供給層用組成物を下記処方に変え、且つ基体として
実施例２と同じポリアミドフィルムを用いた他は実施例
１と同じ方法で昇華型熱転写記録媒体を作成した。

染料供給層用組成物： ポリビニルブチラール樹脂ＢＸ−１１部ポリアミド樹脂
パーサミド９３０３部 昇華性染料にＡＹＡＳＥＴ　ＢＬＵＥ７１４　　　　　
　　　１０部トルエン　　　　　　　　　　　　　　　
　　１００部イソプロピルアルコール　　　　　　　　
　　１００部実施例６ 染料供給層用組成物を下記処方に変え、且つ基体として
実施例３と同じポリエチレンテレフタレートフィルムを
用いた他は実施例１と同じ方法で昇華型熱転写記録媒体
を作成した。

染料供給層用組成物： ポリビニルブチラール樹脂ＢＸ−１１部ポリエチレンオ
キサイド アルコックスＲ４００８部 ポリエステル樹脂バイロン２００１部 昇華性染料ＫＡＹＡＳＥＴ　ＢＬＵＥ７１４　　　　　
　　　１０部１−ルエン　　　　　　　　　　　　　　
　　　１００部メチルエチルケトン　　　　　　　　　
　　　１００部比較例１ 染料供給層用組成物を下記処方に変え、且つ基体として
８．５μｍ厚のポリイミドフィルムを用いた他は実施例
１と同じ方法で昇華型熱転写記録媒体を作成した。

染料供給層用組成物： ポリビニルブチラール樹脂ＢＸ−１１０部昇華性染料Ｋ
ＡＹＡＳＥＴ　ＢＬＵＥ７１４　　　　　　　　２０部
トルエン　　　　　　　　　　　　　　　　　１．００
部メチルエチルケトン　　　　　　　　　　　　１００
部比較例２ 染料供給層用組成物を下記処方に変え、且つ基体として
比較例１と同じポリイミドフィルムを用いた他は実施例
１と同じ方法で昇華型熱転写記録媒体を作成した。

染料供給層用組成物： ポリビニルブチラール樹脂ＢＸ−１ １部 ポリエチレンオキサイド アルコックスＲ４００９部 昇華性染料にＡＹＡＳＥＴ　ＤＩ、ＵＥ７１４　　　　
　　　　１０部トルエン　　　　　　　　　　　　　　
　　　１００部メチルエチルケトン　　　　　　　　　
　　　１００部次に以上の各転写記録媒体のインク層面
に受像紙（日立ビデオプリンターＶＹ　−５０用サプラ
イＶＹ−８１００）を重ね、記録媒体側から印加電力４
４２ｍｖ／ｍｖ及び最大印加エネルギー２．２１ｍｊ／
ドツトの条件で同一箇所による多数回印字記録を行なっ
たところ、いずれも印字回数５〜７回においても印字濃
度は１回目と殆んど変らず高かった。しかし印字の際、
インク層の受像紙への熱転写が比較品では若干発生した
のに対し、本発明品では発生しなかった。

〔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した復層構成に
変えた上、基体として樹脂フィルムを用い、且つ染料供
給層中の結着剤として基体を構成する樹脂と同種のもの
を使用したので、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。

しかも基体〜染料供給層間の接着力が向上する結果、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
下せずに、しかもインク層の受像紙への熱転写も発生せ
ずに島速、且つ高感度で転写画像の高濃度化を達成する
ことができる。

【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。 １・・基体 ３・・・受像紙 ５・・・転写寄与層 ２・・・インク層 ４・・・染料供給層 ６・・・サーマルへラド レト 口二二二二＝＝コ〜３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、樹脂フィルム基体上に、昇華性染料及び樹脂結着剤
   を主成分とする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、染料供給層中の樹脂結
   着剤の少くとも一部を基体と同種の樹脂にしたことを特
   徴とする昇華型熱転写記録媒体。