JPH0289688A - 昇華型熱転写体 - 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】 １４ｒ艷 本発明は昇華型熱転写体に関するものである。

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１−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、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９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。

また、インク層を染料転写寄与層と染料供給層とに機能
分離し、インク濃度に勾配を設けて多数回印字を可能と
する方法もあるが、インク層厚が増加するために感度が
低下し、より高い記録エネルギーを必要とする欠点があ
った。

目　　　　　的 本発明は印字回数の増加によっても転写濃度の急速な減
少を起こさず、熱転写感度が良好で、小さな記録エネル
ギーで印字できる昇華型熱転写媒体を提供することを目
的とする。

構成 本発明は、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体において
、前記染料供給層及び前記染料転写寄与層のそれぞれの
熱伝導率が、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体からなる
。

前記染料供給層及び前記転写寄与層は、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、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。

熱転写はサーマルヘッドによって行ってもよいが、支持
体層及び／又はインク層を通電によりジュール熱を発生
するように調整し、通電転写によって行ってもよい。

また、支持体として、レーザー光を吸収し、発熱する材
料を選択することによってレーザ転写法を利用すること
も可能である。

本発明の知見によれば、インク層中における染料の拡散
はフィックの法則すなわち、断面積ｑをｄｔＵ＠間に通
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、百を熱印加されたときのインク層中
の各部位の平均拡散係数としたとき、 ｄｎ　　＝−１）（ｄｃ／ｄｘ）ｑｄｔ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拡散
供給されやすくするための手段としては、 １、染料濃度に関して、染料供給層〉転写寄与層の関係
とさせる手段、及び／又は ■、それぞれの層中における拡散係数に関して、染料供
給層〉転写寄与層の関係とさせる手段がある。

上記Ｈの関係を具現する方法としては、例えば、染料供
給層の結着剤として、染料転写寄与層の結着剤の場合よ
り融点及びガラス転移点が低いものを使用することが提
案されている。しかしながら、この方法は保存安定性に
問題がある。

本発明は特に−］二二足に注［１して考えられた方法で
あり、染料供給層及び染料転写寄与層のそれぞれの熱伝
導率を、 染料供給層〉染料転写寄与層 の関係に保つことによって下記のような効果が生じる。

（ｉ）　　記録印字時（エネルギー印加時）に染料の拡
散係数勾配が生じ、敢えて染料１１！１度に差を１没け
たり、結ｎ剤の軟化点及びガラス転移点に差を設けたり
しないでも、多数回印字が可能となる。

（ｉｊ）　　熱感度が良好となるため、記録エネルギを
低減させることができ、同一印加工ネルギーに対し、短
時間で高温に昇温するので高速印字がｎｆ能となる。

（ｉｉｉ）　　拡散係数は温度依存性が大のため、昇温
特性差を染料供給層、染料転写寄与層間につけることに
より拡酸係数勾配が生じ、この拡散係数勾配はエネルギ
ー印加時にのみ生じ、この方式だと転写媒体は室温での
副作用が少なく、染料濃度に差を設けたり、結着剤の軟
化点及びガラス転移点に差を設けたりする場合より保存
安定性が良好である。

前述のように１本発明の熱転写媒体では、敢えて染料濃
度に差を設けたり、結着剤の軟化点及びガラス転移点に
差を設けたりしないでも、多数回印字が可能となるが、
多数回印字特性を一段と強化する意味では、本発明の熱
伝導率に差を設けた熱転写体に、さらに染料濃度に差を
設けたり、結着剤の軟化点又はガラス転移点に差を設け
たりしても良いことは勿論のことである。

このような高速、且つ熱エネルギー印加時にのみ拡散係
数勾配（染料供給層〉染料転写寄与層）の生じる。保存
性良好な本発明の昇華型熱転写体の構成について、下記
に詳述する。

染料供給層及び染料転写寄与層のそれぞれの熱伝導率を
、 染料供給層〉染料転写寄与層 の関係にするために、染料供給層中に結着剤よす熱伝導
率の高い、熱良４体を添加する。高分子組成物は一般に
熱伝導率が０．１−０．５Ｋｃａｌ／ｍ、ｈ。

℃であり、これらより熱伝導率の優れた熱良導体を添加
する。具体的には、金属、金属酸化物、黒鉛、カーボン
ブラック、鉱物、無機塩等が有効で、ケイ素、アルミナ
、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化コバルト、石灰鉱物、
クレー、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム等が望ましい
。

このような熱良導体の添加型破配合比としては、昇華性
染料と結着剤材料の総ｆｉ−１−１００重量部に対し、
１０〜５００重量部、好ましくは５０〜２５０重敗部が
望ましい。

又、染料供給層表面、さらにはインク層全体の表面平滑
性のために、添加する熱良導体の１１均粒径は０．１〜
５．０μｍ、好ましくは０．１−１．０μｍが望ましい
。

次に、染料転写寄与層の厚さは、一般的には０．０５　
５７ｚｍ、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０１１〜２０μｍ、
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，１，デイス
パースイエローの１．３，８゜９、１６，４１，５４，
６０，７７、１１６など、Ｃ，１，デイスパースレッド
の１．４，６，１１，１５．１？、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゜６４．７２，９９．１０８など、Ｃ，１，
ソルベントイエローの７７．１１６など、Ｃ，１，ソル
ベントレッドの２３．２５．２７などＣ０１，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、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
ス転移温度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ＪＳＲＲＢ８１０，８２０，８３０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−酸ピコポリマー（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（市販品としてポリテール１１、ＨＥ二菱
化成工業）；臭素化エポキシ樹脂（ＹＤＢ−３４０、４
００，５００，６００東部化学）；ノボラック型エポキ
シ樹脂（ＹＤＣＮ−７０１，７０２，７０３東部化学）
；熱可塑性アクリルツルージョン（タイヤナールＬＲ１
０７５，１０８０，１０８１，１，０８２，１０６３，
１０７９三菱レイヨン）；熱可塑性アクリルエマルジョ
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、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には、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。

さらに、高感度化の意味から熱良導体を基体シート中に
含有しても良い。

今まで染料層を２層に分けた例について述へて来たが、
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ト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、レーザ光、あるいは支持体等媒体中で発生する
ジュ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、ポリカポネート、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１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１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 第１図に示すような本発明の昇華型熱転写体を下記のよ
うに製造した。

８．５μｍの厚さのポリイミドフィルム（東しデュボン
■製）を支持体１として使用し、この１ユにインク層２
として下記の組成の染料供給層４用インクを膜厚４．５
μｍとなるように塗布ｖ７．燥後、さらにその上に下記
組成の染料転写寄与層５用インクを膜厚１．０μｍとな
るように塗布、乾燥して本発明の昇華型熱転写体を製造
した。

（日本化薬■製） トルエン　　　　　　　　　　　　９．５　　　　　　
９５メチルエチルケトン　　　　　　　９．５　　　　
　　９５比較例１ 実施例１において、窒化ケイ素を省いた他は実施例１と
全く同様にして比較熱転写体を製造した。

実施例２ 下記の組成の染料供給層用インク及び染料転写寄与層相
インクを調製し、８．５μｍの厚さのポリイミドフィル
ム支持体上に、 染料供給層　　　　　　　　　４．５μｍ厚染料転写寄
与層　　　　　　　１．０μｍ厚となるように塗布乾燥
して本発明の熱転写体を製造した。

栄科供給縛　染料転写寄与層 カヤセットブルーフ１４１部　　　　　１部ポリビニル
ブチラール４ｍｌ指ｒｌＸ−１］、　　　　　　　　１
アルミナ　　　　　　　　　　　　　　１０（熱伝導率
＝２５．２にｃａｌ／ｍ、ｈ、　℃）１〜ルエン　　　
　　　　　　　　　９．５　　　　　９．５メチルエチ
ルケトン　　　　　　　９．５　　　　　９．５比較例
２ 実施例２において、アルミナを省いた他は実施例２と全
く同様にして比・咬熱転写体を製造した。

実施例３ 下記の組成の染料供給層用インク及び染料転写寄与層相
インクを調製し、８．５μｍの厚さのポリイミドフィル
ム支持体上に、 染料供給層　　　　　　　　　４．５μｍ厚染料転写寄
与層　　　　　　　　１．０μｍｌ「スとなるように塗
布（＜　ｊｌして本発明の熱転写体を製造した。

カヤセラ１−ブルーフ１４２部　　　　７．５部ポリビ
ニルブチラール胡脂ＢＸ−１１１０１ヘルエン　　　　
　　　　　　　　９．５　　　　　　９５メチルエチル
ケトン　　　　　　　　９．５　　　　　　９５比　　
較　　例　　３ 実施例３において、シリカ粉末を省いた他は実施例３と
全く同様にして比較熱転写体を製造した。

実　　施　　例　　４ 下記の組成の染料供給層用インク及び染料転写寄与層相
インクを調製し、８．５μｍの厚さのポリイミドフィル
ム支持体上に、 染料供給層　　　　　　　　　４．５μｍ厚染料転写寄
与層　　　　　　　１．０μｍ厚となるように塗布乾燥
して本発明の熱転写体を製造した。

染料供給層　染料転写寄与層 カヤセットブルーフ１４　　　　　　　１．５部　　　
　７．５部ポリビニルブチラール樹脂ＢＸ−１１１０ア
ルミナ　　　　　　　　　　　　　　１　　　　　　　
、（熱伝導率＝２５．２Ｋｃａｌ／＋＋＋、ｈ、℃）ト
ルエン　　　　　　　　　　　　９．５　　　　　　９
５メチルエチルケトン　　　　　　　９．５　　　　　
　９５比較例４ 下記の組成の染料供給層用インク及び染料転写寄与層間
インクを調製し、８．５μｍの厚さのポリイミドフィル
ム支持体上に、 染料供給層　　　　　　　　　４．５μｍ厚染料転写寄
与層　　　　　　　　１．０μｍ享となるように塗布乾
燥して比較熱転写体を製造カヤセットブルーフ１４１部
　　　　　　１部トルエン　　　　　　　　　　　　９
．５　　　　　９．５メチルエチルケトン　　　　　　
　　９．５　　　　　９．５このように製造した実施例
１〜４及び比較例１〜４の熱転写体について、下記の要
領で熱転写記録を行った。

受像体としては、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−５０用サプライｖｙ−ｓｔｏ
ｏの受像紙を用いた。

第１図に示すように、上記受像体３上に、各実施例及び
比較例の熱転写体を重ね、その上からサーマルヘッド６
を用いて印字条件として印加電力４５５ｍＶ／ドツト、
最高印加エネルギー２．５０ｔｎＪ／ドツトにて同一箇
所による多数回印字を行なった。但し、印字濃度（光学
的濃度）はマクベス濃度計ＲＤ−５１４を用いて評価し
た。

印字回数（ｎ）を５回まで増加させて得られた印字濃度
の結果を下記の表に示す。

第１回目の印字濃度　第５回目の印字濃度１．６０　　
　　　　　　１．６２ １．５５　　　　　　　　１．５７ １．６５　　　　　　　　１．６６ １．７５　　　　　　　　１．７７ １．４５　　　　　　　　１．４８ １．５０　　　　　　　　１．０３ 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　　　　１．５３　　　　　　　　１．５５比
較例４　　　　１，５３　　　　　　　　１．５５上記
結果かられかるように、実施例１及び３のように、染料
供給層に熱良導体を含有させ、さらに染料供給層、染料
転写寄与層に染料濃度勾配を持たせることにより高濃度
、すなわち高感度の多数回印字特性が得られる。

又、実施例２のように、染料供給層、染料転写寄与層間
に染料の濃度勾配をもたせずとも、染料供給層に熱良導
体を含有させることによって良好な多数回印字特性が得
られる。

又、実施例４のように、染料供給層、染料転写寄与層間
に染料の濃度勾配をもたせ、さらに染料供給層及び染料
転写寄与層の両方に熱良導体を含有させることによって
高感度な多数回印字特性が得られる。

これに対し、比較例１及び比較例３のように、熱良導体
を含まず、染料濃度勾配のみでは良好な多数回印字特性
は得られるものの、感度は実施例と比較して低い。

又、比較例２のように、染料濃度勾配もなく、熱良導体
も含まないものは、印字回数とともに印字濃度が低下し
、多数回記録が不可能となる。

次に、実施例１〜４及び比較例１〜４の熱転写体につい
て、６０℃で５０時間、送風恒温槽で保存した後の記録
時の地汚れ試験では、以Ｆのような結果を得た。

典乃寿 実施例１　　　　　　　無 実施例２　　　　　　　無 実施例３　　　　　　若干有り 実施例４　　　　　　　無 比較例１　　　　　　　無 比較例２　　　　　　　無 比較例３　　　　　　若干有り 比較例４　　　　　　若干有り 以上の保存試験においては、熱良導体を混合することに
よる副作用は発生しなかった。

又、比較例４のように、拡散係数勾配を染料供給層用樹
脂として融点、またはガラス転移点の低い樹脂を使用し
て拡散係数勾配を設けた場合には（染料濃度勾配なし）
、良好な多数回印字特性が得られるものの、保存性に問
題があり、地汚れが若干生じた。

効　　　果 以上述へたように、染料供給層の熱伝導率が染料転写寄
与層の熱伝導率より高くなるように設定した熱転写体は
、保存安定性を良好に保ち、高感度で高速印字が可能な
多数回印字特性が得られる。

【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。 図面の浄書（内容に変更なし） Ｌ＋−６ 「＝二＝＝＝］〜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体において、前記
   染料供給層及び前記染料転写寄与層のそれぞれの熱伝導
   率が、 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体。 ２、前記染料供給層中に熱良導性粒子を分散させること
   によって前記染料供給層の熱伝導率を高めたことを特徴
   とする請求項１記載の昇華型熱転写体。